Cientistas do Southwest Research Institute (SwRI) deram uma nova olhada no início violento da Terra e descobriram que os impactos de asteróides antigos desempenharam um papel fundamental em tornar o planeta habitável. Os seus modelos computacionais sugerem que as colisões repetidas fizeram muito mais do que remodelar a superfície da jovem Terra. Desenvolveram também extensos sistemas hidrotérmicos, ambientes de água quente que podem ter proporcionado condições adequadas ao surgimento da vida.
Para chegar a esta conclusão, os investigadores modelaram a história inicial dos impactos de asteróides na Terra. As suas simulações mostram que estas colisões poderosas rompem a crosta do planeta, criando passagens subterrâneas porosas que permitem que a água circule através das camadas superiores da crosta.
A equipe usou um sofisticado código de física de choque que simula como impactos de alta velocidade quebram rochas sólidas e criam zonas permeáveis. Este é o primeiro estudo abrangente a medir como o impacto de um asteróide cria permeabilidade, uma propriedade importante que permitiu que os fluidos se movessem através da crosta terrestre primitiva.
“Esta modelagem é nova e importante para a compreensão de como os primeiros ambientes da vida podem surgir”, disse Amanda Alexander, primeira autora do SwRI. Avanço da AGU Artigos que descrevem pesquisas. “Embora muitas vezes considerado catastrófico no contexto da extinção dos dinossauros, o bombardeamento de impacto também foi provavelmente importante na criação do ambiente para a química prebiótica.”
Como os asteróides remodelaram a Terra primitiva
A Terra formou-se há cerca de 4,5 mil milhões de anos e rapidamente entrou numa era de intenso bombardeamento de asteróides. Esses impactos de alta velocidade quebram grandes quantidades de rocha abaixo da superfície enquanto vaporizam o material e espalham rocha derretida pela paisagem.
O intenso calor produzido por cada colisão, combinado com o calor geotérmico natural do planeta, provavelmente conduziu a água quente através da crosta recém-fraturada. Os sistemas hidrotermais resultantes, comparáveis à rede de gêiseres ao redor do Parque Nacional de Yellowstone, podem ter criado ambientes favoráveis para a origem e evolução inicial da vida.
Para compreender melhor este processo, os investigadores simularam os impactos de uma vasta gama de asteróides numa variedade de tamanhos e velocidades. Eles também testaram diferentes composições da crosta e condições de temperatura antes de calcular o quão fraturada e permeável à água cada impacto produziu.
De acordo com simulações, um único grande impacto durante este período inicial poderia ter gerado até 100 vezes a actividade hidrotérmica encontrada hoje em toda a região de Yellowstone.
“Como a vida pode ter-se originado ou evoluído em ambientes hidrotérmicos, é importante compreender e quantificar a geração destes sistemas por impacto na Terra primitiva”, disse Alexander, acrescentando que serão necessárias pesquisas adicionais para definir melhor as características destes antigos sistemas hidrotérmicos.
Efeitos de longo prazo na crosta terrestre
Os modelos indicaram que a quantidade de rocha quebrada e permeável criada por um impacto dependia em grande parte da força da colisão, que foi controlada pelo tamanho e velocidade do asteróide. Ao mesmo tempo, o grau de permeabilidade dentro dessa zona fraturada foi afetado pelo gradiente geotérmico e pela composição da crosta terrestre. Os pesquisadores também incluíram estimativas da frequência com que esses efeitos ocorreram.
“Usando um modelo histórico de bombardeio para estimar os efeitos cumulativos de impactos repetidos, estimamos que a camada superior de 8 quilômetros da crosta terrestre era provavelmente altamente permeável há 4,3 bilhões de anos, e uma porção significativa deste volume pode ter permanecido permeável até 3,5 bilhões de anos atrás”, disse Alexander. “Estes resultados mostram que os impactos foram fundamentais para impulsionar as mudanças hidrotérmicas na crosta terrestre primitiva, com consequências importantes para a evolução geoquímica do ambiente próximo da superfície.”
