Cientistas do Southwest Research Institute (SwRI) deram uma nova olhada no início violento da Terra e descobriram que antigas colisões com asteróides podem ter desempenhado um papel fundamental na criação de um planeta habitável. Os seus modelos computacionais mostram que as repetidas colisões fizeram muito mais do que alterar a superfície da jovem Terra. Eles também criaram extensos sistemas hidrotérmicos, ambientes com água quente que podem ter criado as condições certas para o surgimento da vida.
Para tirar estas conclusões, os investigadores modelaram a história inicial das colisões de asteróides com a Terra. As suas simulações mostraram que estas colisões poderosas erodiram a crosta do planeta, criando caminhos subterrâneos porosos que permitiram a circulação da água através das camadas superiores da crosta.
A equipe usou um sofisticado código de física de choque que simula como choques de alta velocidade quebram rochas sólidas e criam regiões permeáveis. Este é o primeiro estudo abrangente a medir como os impactos de asteróides criam permeabilidade, uma propriedade importante que permitiu que os fluidos se movessem através da crosta terrestre primitiva.
“Essas simulações são novas e críticas para a compreensão dos primeiros ambientes a partir dos quais a vida poderia ter surgido”, disse Amanda Alexander, primeira autora do SwRI. AGU avança artigo descrevendo o estudo. “No contexto da extinção dos dinossauros, o bombardeamento de impacto é muitas vezes considerado catastrófico, mas também foi provavelmente crucial na criação do ambiente para a química prebiótica.”
Como os asteróides mudaram a forma da 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 destruíram grandes volumes de rocha abaixo da superfície, enquanto o material vaporizou e a rocha derretida se espalhou pela paisagem.
O tremendo calor gerado por cada colisão, combinado com o calor geotérmico natural do planeta, provavelmente conduziu a água quente através da crosta recentemente fraturada. Os sistemas hidrotermais resultantes, comparáveis à rede de gêiseres em torno do Parque Nacional de Yellowstone, poderiam ter criado condições favoráveis para o surgimento e evolução inicial da vida.
Para entender melhor esse processo, os pesquisadores simularam a colisão de asteroides com diferentes tamanhos e velocidades. Eles também testaram diferentes composições da crosta e condições de temperatura antes de calcular o quanto a crosta permeável à água se dividiu com cada impacto.
De acordo com simulações, um único grande impacto durante este período inicial poderia ter resultado em 100 vezes mais actividade hidrotérmica do que hoje na região de Yellowstone.
“Como a vida pode ter-se originado ou evoluído em ambientes hidrotermais, é importante compreender e quantificar o surgimento destes sistemas como resultado de impactos na Terra primitiva”, disse Alexander, observando que é necessária mais investigação para definir melhor as características destes antigos sistemas hidrotermais.
Consequências a longo prazo para a crosta terrestre
Os modelos mostram que a quantidade de rocha fraturada e permeável criada pelo impacto dependeu em grande parte da energia da colisão, que foi controlada pelo tamanho e velocidade do asteróide. Ao mesmo tempo, o grau de permeabilidade nestas regiões fraturadas foi influenciado pelo gradiente geotérmico da Terra e pela composição da crosta terrestre. Os pesquisadores também levaram em consideração estimativas da frequência com que essas exposições ocorreram.
“Usando um modelo histórico de bombardeamento para inferir os efeitos cumulativos de exposições repetidas, estimamos que a crosta superior de 8 quilómetros era provavelmente altamente permeável há 4,3 mil milhões de anos, e que grande parte deste volume pode ter permanecido permeável até há 3,5 mil milhões de anos”, disse Alexander. “Estes resultados indicam que o impacto desempenhou um papel importante na alteração hidrotérmica da crosta terrestre primitiva, com implicações importantes para a evolução geoquímica de ambientes próximos da superfície”.
