4645: Os anéis das árvores podem conter pistas do impacto de super-novas distantes na Terra

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

O remanescente de uma super-nova na Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia anã situada perto da Via Láctea.
Crédito: NASA/ESA/HEIC e Equipa do Legado Hubble

De acordo com uma nova investigação do geo-cientista Robert Brakenridge da Universidade do Colorado, em Boulder, EUA, explosões massivas de energia, a milhares de anos-luz da Terra, podem ter deixado vestígios na biologia e geologia do nosso planeta.

O estudo, publicado este mês na revista International Journal of Astrobiology, investiga os impactos das super-novas, alguns dos eventos mais violentos do Universo conhecido. Em apenas alguns meses, uma única destas erupções pode libertar tanta energia quanto o Sol durante toda a sua vida. São também brilhantes – muito brilhantes.

“Vemos muitas super-novas noutras galáxias,” disse Brakenridge, investigador associado sénior do INSTAAR (Institute of Arctic and Alpine Research) na Universidade do Colorado, em Boulder. “Através de um telescópio, uma galáxia é uma pequena mancha difusa. Então, de repente, aparece uma estrela e pode ser tão brilhante quanto o resto da galáxia.”

Uma super-nova muito próxima pode ser capaz de varrer a civilização humana da face da Terra. Mas mesmo de longe, estas explosões podem ainda provocar danos, disse Brakenridge, banhando o nosso planeta em radiação perigosa e danificando a camada protectora de ozono.

Para estudar estes possíveis impactos, Brakenridge estudou registos de anéis de árvores em busca das impressões digitais destas distantes explosões cósmicas. Os seus achados sugerem que as super-novas relativamente próximas podem, teoricamente, ter provocado pelo menos quatro perturbações no clima da Terra ao longo dos últimos 40.000 anos.

Os resultados estão longe de ser conclusivos, mas fornecem dicas tentadoras de que, quando se trata da estabilidade da vida na Terra, o que acontece no espaço nem sempre fica no espaço.

“Estes são eventos extremos, e os seus potenciais efeitos parecem corresponder aos registos dos anéis de árvores,” disse Brakenridge.

Picos de radio-carbono

A sua investigação gira em torno do caso de um átomo curioso. Brakenridge explicou que o carbono-14, também conhecido como radio-carbono, é um isótopo do carbono que ocorre apenas em pequenas quantidades na Terra. Também não é daqui. O radio-carbono é formado quando os raios cósmicos do espaço bombardeiam a atmosfera do nosso planeta num ritmo quase constante.

“Geralmente há uma quantidade constante ano após ano,” disse Brakenridge. “As árvores captam dióxido de carbono e parte desse carbono será radio-carbono.”

No entanto, às vezes a quantidade de radio-carbono que as árvores recolhem não é constante. Os cientistas descobriram um punhado de casos em que a concentração deste isótopo nos anéis das árvores aumentou – subitamente e sem razão terrestre aparente. Muitos cientistas levantaram a hipótese de que estes picos de vários anos podem ser provocados por explosões solares ou enormes libertações de energia da superfície do Sol.

Brakenridge e vários outros cientistas focaram-se em eventos muito mais distantes.

“Estamos a ver eventos terrestres que imploram por uma explicação,” disse Brakenridge. “Na verdade, existem apenas duas possibilidades: uma proeminência solar ou uma super-nova. Acho que a hipótese de super-nova foi descartada muito depressa.”

Cuidado com Betelgeuse

Ele observou que os cientistas registaram super-novas noutras galáxias que podem ter produzido uma quantidade estupenda de radiação gama – o mesmo tipo de radiação que pode desencadear a formação de átomos de radio-carbono na Terra. Embora estes isótopos não sejam propriamente perigosos, um pico nos seus níveis pode indicar que a energia de uma super-nova distante viajou centenas ou milhares de anos-luz até ao nosso planeta.

Para testar esta hipótese, Brakenridge voltou-se para o passado. Ele reuniu uma lista de super-novas que ocorreram relativamente perto da Terra ao longo dos últimos 40.000 anos. Os cientistas podem estudar estes eventos observando as nebulosas que deixam para trás. Ele então comparou as idades estimadas destes fogos-de-artifício galácticos com o registo de anéis de árvores no solo.

Descobriu que das oito super-novas mais próximas estudadas, todas pareciam estar associadas a picos inexplicáveis no registo de radio-carbono na Terra. Ele considera quatro delas candidatos especialmente promissores. Veja-se o caso de uma ex-estrela na constelação de Vela. Este corpo celeste, que no passado esteve a cerca de 815 anos-luz da Terra, tornou-se uma super-nova há cerca de 13.000 anos. Não muito depois, os níveis de radio-carbono aumentaram quase 3% na Terra – um aumento impressionante.

Estas evidências estão longe de serem irrefutáveis. Os cientistas ainda têm problemas em datar as super-novas do passado, tornando incerto o momento da explosão de Vela e com um erro de até 1500 anos. Também não está claro quais foram os impactos de tal perturbação nas plantas e animais da Terra nessa época. Mas Brakenridge pensa que a questão merece mais investigações.

“O que me faz continuar é quando olho para o registo terrestre e digo, ‘Meu Deus, os efeitos previstos e modelados parecem estar lá.'”

Ele espera que a humanidade não precise de ver esses efeitos por si mesma tão cedo. Alguns astrónomos pensam que avistaram sinais de que Betelgeuse, uma estrela gigante vermelha na constelação de Orionte, pode estar à beira de entrar em colapso e de se transformar em super-nova. E só está a 642,5 anos-luz da Terra, muito mais perto do que a super-nova de Vela.

“Há que ter esperanças em que isso não esteja prestes a acontecer, porque Betelgeuse está muito perto,” disse.

Astronomia On-line
13 de Novembro de 2020


4411: Já sabemos o que a vida na Terra respirava antes de haver oxigénio

CIÊNCIA/MICROBIOLOGIA

Visscher et al., Nature, 2020
Tapete microbiano La Brava

Há milhares de milhões de anos, muito antes de existir oxigénio em quantidades abundantes na Terra, um dos mais famosos venenos existentes – o arsénico – poderá ter sido o composto que fez a vida respirar no nosso planeta.

Uma equipa de cientistas estudou uma faixa roxa de micróbios fotos-sintéticos no deserto do Atacama, no Chile, mais especificamente num lugar conhecido como La Brava. O oxigénio é completamente ausente neste lago hiper-salino.

“Trabalho com tapetes microbianos há cerca de 35 anos. Este é o único sistema na Terra onde pude encontrar um tapete microbiano que prevaleceu na ausência de oxigénio”, disse o geo-cientista Pieter Visscher, da Universidade de Connecticut, nos Estados Unidos, citado pelo Science Alert.

Os tapetes microbianos, que se fossilizam em estromatólitos, são abundantes há pelo menos 3,5 mil milhões de anos, sendo que durante os primeiros mil milhões de anos da sua existência não havia oxigénio disponível para a fotossíntese. Os cientistas não sabem como é que estas formas de vida sobreviveram nestas condições extremas, mas, analisando os estromatólitos e extremófilos de hoje, deparam-se com várias possibilidades.

O ferro, o enxofre e o hidrogénio foram propostos como possíveis substitutos do oxigénio, mas a descoberta da “arsenotrofia” nos lagos hipersalinos Searles e Mono da Califórnia fez com que o arsénico também se tornasse num bom candidato. Aliás, ao contrário do ferro e do enxofre, o arsénico já foi um modo válido de fotossíntese no período Pré-Cambriano.

As formas de vida de La Brava assemelham-se a uma bactéria roxa de enxofre chamada Ectothiorhodospira sp., que foi recentemente encontrada num lago rico em arsénico no Nevada, nos Estados Unidos. Esta forma de vida faz a fotossíntese oxidando o composto de arsenito para produzir uma forma diferente: o arseniato.

Os investigadores precisam de mais pesquisas para comprovar que os micróbios de La Brava também também metabolizam arsenito, mas os cientistas descobriram que a água corrente ao redor dessas esteiras está carregada de sulfeto de hidrogénio e arsénico.

Se os micróbios da Laguna La Brava estiverem a “respirar” arsénico, estas formas de vida seriam as primeiras conhecidas a fazê-lo num tapete microbiano permanente e completamente ausente de oxigénio. O artigo científico com os resultados da investigação foi recentemente publicado na Communications Earth and Environment.

ZAP //

Por ZAP
1 Outubro, 2020