“Muito, muito, muito excitante”: cientistas dizem que encontraram restos de Theia, que colidiu com a Terra para formar a Lua

 

CIÊNCIA // UNIVERSO // THEIA

Os cientistas dizem ter finalmente encontrado restos de Theia, um antigo planeta que colidiu com a Terra para formar a Lua

Planeta que chocou com a Terra © TVI Notícias

Os cientistas concordam que um antigo planeta terá colidido com a Terra quando esta se estava a formar há milhares de milhões de anos, lançando detritos que se aglutinaram na Lua que hoje decora o nosso céu nocturno.

A teoria, designada “hipótese do impacto gigante”, explica muitas características fundamentais da Lua e da Terra.

Mas um mistério gritante no centro desta hipótese tem-se mantido: o que é que aconteceu a Theia? Provas directas da sua existência têm permanecido ilusórias.

Não foram encontrados quaisquer fragmentos do planeta no sistema solar. E muitos cientistas assumiram que quaisquer detritos que Theia deixou na Terra foram misturados no caldeirão ardente do interior do nosso planeta.

Uma nova teoria, no entanto, sugere que os restos do antigo planeta permanecem parcialmente intactos, enterrados debaixo dos nossos pés.

Lajes derretidas de Theia podem ter-se incrustado no manto terrestre após o impacto, antes de se solidificarem, deixando porções do material do antigo planeta repousando sobre o núcleo da Terra, cerca de 2.900 quilómetros abaixo da superfície, de acordo com um estudo publicado na na revista Nature.

Uma ideia nova e arrojada

Se a teoria estiver correcta, não só fornecerá pormenores adicionais para completar a hipótese do impacto gigante, como também responderá a uma questão persistente para os geofísicos.

Os geofísicos já sabiam que existem duas bolhas maciças e distintas que se encontram incrustadas nas profundezas da Terra. As massas – designadas ‘grandes províncias de baixa velocidade’, ou LLVP (na sigla em Inglês) – foram detectadas pela primeira vez na década de 1980. Uma encontra-se por baixo de África e a outra por baixo do Oceano Pacífico.

Estas bolhas têm milhares de quilómetros de largura e são provavelmente mais densas em ferro do que o manto circundante, o que as faz sobressair quando medidas por ondas sísmicas. Mas a origem das bolhas – cada uma delas maior do que a Lua – continua a ser um mistério para os cientistas.

Mas para Qian Yuan, geofísico e pós-doutorado no Instituto de Tecnologia da Califórnia e principal autor do novo estudo, a  forma como via as LLVP mudou para sempre quando participou num seminário de 2019 na Universidade Estadual do Arizona, sua alma mater.

Foi nessa altura que aprendeu novos detalhes sobre Theia, o misterioso projéctil que presumivelmente atingiu a Terra bilhões de anos antes.

E, como geofísico de formação, conhecia as misteriosas bolhas escondidas no manto da Terra.

Yuan teve um momento eureka – diz o próprio.

Começou imediatamente a consultar estudos científicos, procurando saber se mais alguém tinha proposto que as LLVP podiam ser fragmentos de Theia. Mas ninguém o tinha feito.

Yuan diz que só falou sobre a sua teoria ao seu conselheiro.

“Tinha medo de falar com outras pessoas porque receava que pensassem que eu era demasiado louco.”

Investigação interdisciplinar

Yuan propôs a sua ideia pela primeira vez num artigo que apresentou em 2021. Foi rejeitado três vezes. Os revisores disseram que não havia modelagem suficiente do impacto gigante.

Foi então que se deparou com cientistas que fizeram exactamente o tipo de investigação de que Yuan precisava.

O trabalho deles, que atribuiu um certo tamanho a Theia e uma certa velocidade de impacto na modelagem, sugeriu que a colisão do antigo planeta provavelmente não derreteu totalmente o manto da Terra, permitindo que os restos de Theia esfriassem e formassem estruturas sólidas em vez de se misturarem no ensopado interno da Terra.

Esta representação mostra Theia a colidir com a Terra primitiva. A combinação de simulações de impacto gigante de alta resolução e de convecção do manto, cálculos de física mineral e imagens sísmicas sugere que a metade inferior do manto da Terra permaneceu praticamente sólida após este impacto e que partes do manto rico em ferro de Theia se afundaram e acumularam no topo do núcleo da Terra há cerca de 4,5 mil milhões de anos, sobrevivendo aí ao longo da história da Terra © Fornecido por TVI Notícias

“O manto da Terra é rochoso, mas não é como uma rocha sólida”, diz Steve Desch, co-autor do estudo e professor de astrofísica na Escola de Exploração da Terra e do Espaço do Estado do Arizona. “É este magma de alta pressão que é um pouco pegajoso e tem a viscosidade da manteiga de amendoim – e está basicamente sentado num fogão muito quente.”

Nesse ambiente, se o material que compõe as LLVP fosse demasiado denso, não seria capaz de se amontoar nas formações irregulares em que aparece, diz Desch. E se a sua densidade fosse suficientemente baixa, misturar-se-ia simplesmente com o manto em agitação.

A questão era esta: qual seria a densidade do material deixado para trás por Theia? E podia coincidir com a densidade das LLVP?

(Desch tinha escrito o seu próprio artigo em 2019 que procurava descrever a densidade do material que Theia teria deixado para trás.)

Os investigadores buscaram modelagem de alta definição com 100 a 1.000 vezes mais resolução do que suas tentativas anteriores, diz Yuan. Os cálculos se alinharam: se Theia tivesse um determinado tamanho e consistência e atingisse a Terra a uma velocidade específica, os modelos mostravam que podia, de facto, deixar para trás enormes pedaços das suas entranhas no manto da Terra e também gerar os detritos que iriam criar a nossa Lua.

“Isso foi muito, muito, muito excitante”, diz Yuan. “Nunca tinha sido feito antes.”

Construir uma teoria

O estudo que Yuan publicou esta semana inclui co-autores de várias disciplinas em várias instituições, incluindo o Estado do Arizona, o Caltech, o Observatório Astronómico de Xangai e o Centro de Investigação Ames da NASA.

Quando lhe perguntaram se espera encontrar resistência ou controvérsia sobre um conceito tão inovador – que placas de material de um antigo planeta extraterrestre estejam escondidas nas profundezas da Terra -, Yuan respondeu: “Também quero sublinhar que se trata de uma ideia, de uma hipótese. Não há forma de provar que seja esse o caso. Convido outras pessoas a fazerem isto – esta investigação”.

Desch acrescenta que “este trabalho é convincente, é um caso muito forte”. Até parece “um pouco óbvio em retrospectiva”.

Seth Jacobson, professor assistente de ciência planetária na Universidade Estatal do Michigan, reconhece que a teoria pode, no entanto, não ser aceite em breve.

“Estas LLVP são elas próprios uma área de investigação muito activa”, afirma Jacobson, que não esteve envolvido no estudo. E as ferramentas utilizadas para as estudar estão em constante evolução.

A ideia de que Theia criou as LLVP é sem dúvida uma hipótese excitante e apelativa, acrescenta, mas não é a única que existe.

Uma outra teoria, por exemplo, postula que as LLVP são na realidade montes de crosta oceânica que se afundaram nas profundezas do manto ao longo de milhares de milhões de anos.

“Duvido que os defensores de outras hipóteses sobre a formação das LLVP as abandonem só porque esta apareceu”, acrescenta Jacobson. “Penso que vamos continuar a debater isto durante algum tempo.”

MSN Notícias
CNN
26.11.2023


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published in: 1 semana ago

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116: Cientistas afirmam que existem duas bolhas extraterrestres enormes dentro da Terra

 

CIÊNCIA // TERRA // BOLHAS

Sabia que a Terra tem duas grandes “bolhas” no seu interior? Uma está por baixo de África e a outra está por baixo do Oceano Pacífico. Sim, são enormes, ambas têm cerca de duas vezes o tamanho da lua da Terra! Como terão ido lá parar? E o que aconteceu ao planeta Theia?

Um planeta colidiu com a Terra e originou a Lua

Desde há alguns anos que se desconfia que a Terra tem “algo dentro de si” que é um corpo estranho. Isto é, são duas bolhas que não fazem parte do manto do nosso mundo, a camada de rocha silicatada entre a crosta e o núcleo exterior da Terra. São feitas de elementos diferentes dos do manto.

Então, como é que surgiram estas grandes bolhas no interior da Terra?

Uma equipa internacional de investigadores afirmou, no início deste mês de Novembro, que as bolhas são provavelmente o resultado de uma colisão antiga, que muitos cientistas acreditam ter ocorrido há milhares de milhões de anos.

Foi nessa altura que um jovem planeta – chamado Theia (THAY-eh) pelos cientistas – poderá ter colidido com a Terra primitiva. De acordo com esta teoria, este impacto maciço também criou a lua da Terra.

Parece que as bolhas da Terra são restos de uma colisão planetária que formou a nossa lua. Por outras palavras, as enormes bolhas que se encontram actualmente no interior da Terra, bem debaixo dos nossos pés, são extraterrestres. A Terra não tem apenas “bolhas”, a Terra tem bolhas extraterrestres!

Disse Ed Garnero investigador da Universidade Estadual do Arizona, envolvido no estudo.

Bolhas invulgares no interior da Terra

Há mais de 20 anos que os cientistas sabem da existência destas duas bolhas. Os geofísicos descobriram-nas pela primeira vez na década de 80. A sua composição era diferente da do manto circundante.

Se fosse possível derretê-las e colocá-las na superfície da Terra, formariam uma camada de 100 km de espessura à volta de todo o nosso planeta.

É um valor enorme se tivermos em conta que a altitude de cruzeiro típica da maioria dos aviões comerciais se situa entre 10 e 12 km acima do nível do mar.

Portanto, estas bolhas no interior da Terra são grandes. E os cientistas sabem que elas estão lá, no interior da Terra. Mas de onde é que elas vieram?

Quando Theia colidiu com a Terra

O novo estudo sugere que as bolhas se formaram a partir da mesma colisão que criou a nossa lua. Esta colisão foi com o hipotético Theia, um jovem planeta mais pequeno do que a Terra. Os cientistas pensam que o material do impacto se formou na lua.

Mas e o resto de Theia? Para onde foi o resto do material?

Os cientistas ainda não encontraram qualquer vestígio dele em meteoritos ou na cintura de asteróides. Mas agora, os investigadores por detrás do novo estudo dizem que a Terra provavelmente absorveu a maior parte de Theia.

A Lua parece ter materiais dentro dela representativos tanto da Terra pré-impacto quanto da Theia, mas pensava-se que quaisquer restos de Theia na Terra teriam sido “apagados” e homogeneizados por milhar de milhões de anos de dinâmica (por exemplo, convecção do manto) dentro da Terra. Este é o primeiro estudo a defender que “pedaços” distintos de Theia ainda residem dentro da Terra, na sua fronteira núcleo-manto.

Disse Steven Desch, professor na Escola de Exploração da Terra e do Espaço da Universidade do Estado do Arizona.

Ondas sísmicas

Os cientistas descobriram pela primeira vez as bolhas – chamadas grandes províncias de baixa velocidade, ou LLVPs – usando ondas sísmicas. As ondas sísmicas são vibrações geradas por um sismo, explosão ou outra fonte energética. As ondas viajam através da Terra, a diferentes velocidades e através de diferentes materiais.

Na década de 1980, estudos das ondas sísmicas mostraram algo incomum. Havia grandes variações profundas no manto. O que os estava a causar?

Como se viu, eram duas estruturas – as duas bolhas – muito abaixo da superfície, perto do núcleo da Terra. Eles eram mais quentes e densos do que o manto circundante, e continham quantidades excepcionalmente altas de ferro. E eram enormes, do tamanho de continentes.

Foi assim que as bolhas se tornaram conhecidas pelos cientistas.

A Lua e as bolhas no interior da Terra têm a mesma origem

Claro que Theia já desapareceu há muito tempo. E não podemos perfurar suficientemente o interior da Terra para extrair um pedaço das bolhas e medir a sua composição. Mas estes investigadores testaram as suas ideias modelando as possíveis composições químicas de Theia. Os resultados apoiaram a ideia de que as bolhas vieram de Theia.

Assim, este estudo ajuda a explicar como é que as bolhas no interior da Terra foram lá parar. O estudo também fornece mais provas da origem da lua por impacto. O co-autor Travis Gabriel, do Serviço Geológico dos EUA, afirmou:

Ao olharmos para dentro, para o interior da Terra, em vez de olharmos para fora, para a Lua, encontrámos mais uma prova da catástrofe cósmica que é o impacto gigante que forma a Lua.

Um estudo da NASA em 2022 também mostrou que a Lua pode ter-se formado incrivelmente rápido, em apenas uma questão de horas.

Antes da nossa era, a origem da nossa lua foi longamente debatida. Mas os cientistas modernos concordam, na sua maioria, que a nossa lua se formou como resultado de um impacto gigante entre a Terra e outro planeta rochoso mais pequeno, Theia. Agora parece que esta colisão deixou para trás provas, sob a forma de duas manchas no interior da Terra.

Pplware
Autor: Vítor M


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published in: 3 semanas ago

 

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11: Pedaços de um antigo planeta chamado Theia podem estar enterrados no manto da Terra

 

⚗️ CIÊNCIA // 🌌UNIVERSO // 🌎TERRA

Uma nova descoberta pode vir a confirmar a teoria do “impacto gigante” para a formação da Lua. Partes do planeta Theia, cujo impacto com o nosso planeta terá formado a Lua, poderão ainda existir em regiões densas no manto terrestre.

NASA/JPL-Caltech/T. Pyle
Conceito artístico da colisão de um corpo celeste semelhante a Theia com a Terra

Um estudo publicado, esta quarta-feira, na Nature, sugere que vestígios de um antigo planeta chamado Theia possam estar escondidos no manto da Terra.

A confirmar-se, tal descoberta vem reforçar a teoria de que um planeta do tamanho de Marte, denominado Theia, colidiu com a Terra há 4,5 mil milhões de anos, tendo, a partir dos destroços resultantes, formado a Lua.

Há muito que os investigadores conhecem duas regiões anómalas no manto da Terra: uma sob África e outra sob Oceano Pacífico.

Ambas as regiões, conhecidas como “grandes províncias de baixa velocidade de corte” (LLVPs), exibem características únicas em comparação com o resto do manto. Ali, por exemplo, as ondas sísmicas passam por elas mais lentamente, o que sugere que são regiões mais densas.

Foram feitas várias simulações, para examinar o comportamento dos restos de Theia, após a colisão. A conclusão é que as rochas do manto de Theia teriam derretido e assentado na fronteira entre o manto e o núcleo da Terra, eventualmente agrupando-se nas LLVPs.

Sendo impossível confirmar a teoria directamente, através de escavações seja (devido à profundidade extrema), a equipa baseou-se em sinais químicos de material quente emergindo dos blocos.

Os investigadores encontraram vestígios semelhantes a vestígios que encontraram na Lua, mas incomuns na Terra.

“Este impacto gigante que formou a Lua é talvez um dos factores mais importantes para explicar por que a Terra é tão diferente de qualquer outro planeta rochoso que encontrámos. [O impacto] mudou a atmosfera, mudou a crosta, mudou o manto, mudou o núcleo”, disse o líder da investigação, Qian Yuan, citado pela New Scientist.

 Miguel Esteves, ZAP //
1 Novembro, 2023


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published in: 1 mês ago

 

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