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O oxigênio da Terra veio de uma fonte inesperadamente profunda e quente, notas do estudo: ScienceAlert

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O oxigênio da Terra veio de uma fonte inesperadamente profunda e quente, notas do estudo: ScienceAlert

A quantidade de oxigênio na atmosfera da Terra o torna um planeta habitável.

Vinte e um por cento da atmosfera consiste neste elemento vivificante. Mas no passado remoto – já na era moderna, 2,8 a 2,5 bilhões de anos atrás – Este oxigênio estava quase ausente.

Então, como a atmosfera da Terra se tornou oxigenada?

nossa pesquisapublicado em Ciências Naturais da Terraacrescenta uma nova possibilidade tentadora: que pelo menos parte do oxigênio inicial da Terra veio de uma fonte tectônica através do movimento e destruição da crosta terrestre.

terra arqueana

O éon arqueano representa um terço da história do nosso planeta, de 2,5 bilhões de anos para 4 bilhões de anos atrás.

Esta estranha terra era um mundo de água coberto oceanos verdesenvolto em névoa de metano, e completamente carente de vida multicelular. Outro aspecto estranho deste mundo é a natureza de sua atividade tectônica.

Na Terra moderna, a atividade tectônica dominante é chamada de placas tectônicas, onde a crosta oceânica – a camada mais externa de terra sob os oceanos – afunda no manto da Terra (a área entre a crosta e o núcleo da Terra) em pontos de encontro chamados zonas de subducção.

No entanto, há um debate considerável sobre se as placas tectônicas voltaram na era arqueana.

Uma característica das zonas de subducção recentes é sua conectividade magma oxidado.

Esse magma se forma quando sedimentos oxidados e águas profundas – águas frias e densas – se formam perto do fundo do oceano. inserido no manto da Terra. Isso produz magma com alto teor de oxigênio e água.

Nossa pesquisa visa testar se a ausência de oxidantes em águas e sedimentos de fundo arqueano pode impedir a formação de magmas oxidados.

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A identificação desse magma em novas rochas ígneas pode fornecer evidências de que a subducção e as placas tectônicas ocorreram há 2,7 bilhões de anos.

Experiência

Coletamos amostras de rochas graníticas de 2.750 a 2.670 milhões de anos em todo o subdistrito de Abitibi Wawa, na Província Superior, o maior continente arqueano preservado que se estende por 2.000 quilômetros (1.243 milhas) de Winnipeg, Manitoba, ao extremo leste. Québec.

Isso nos permitiu investigar o nível de oxidação do magma gerado ao longo da nova era.

Medir o estado de oxidação dessas rochas ígneas – formadas por meio do resfriamento e cristalização de magma ou lava – é um desafio. Eventos pós-cristalização podem ter modificado essas rochas por meio de deformação, soterramento ou aquecimento subsequente.

Então, decidimos dar uma olhada no O mineral apatita Localiza-se em cristais de zircônio nestas rochas.

Os cristais de zircônio podem suportar temperaturas e pressões extremas para eventos pós-cristalização. Eles contêm pistas sobre os ambientes em que foram originalmente formados e fornecem idades precisas para as próprias rochas.

Minúsculos cristais de apatita com menos de 30 mícrons de largura – o tamanho de uma célula da pele humana – estão presos nos cristais de zircônio. conter enxofre. Ao medir a quantidade de enxofre na apatita, podemos determinar se a apatita cresceu a partir de magmas oxidados.

conseguimos medir escape de oxigênio do magma Arqueano original – que é basicamente a quantidade de oxigênio livre nele – usando uma técnica especializada chamada espectroscopia de absorção de raios-X perto da estrutura da borda (S-XANES) na Fonte Avançada de Fótons do Síncrotron Laboratório Nacional Argonne em Illinois.

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Fazendo oxigênio a partir da água?

Descobrimos que o teor de enxofre do magma, que inicialmente era cerca de zero, aumentou para 2.000 ppm há cerca de 2.705 milhões de anos. Isso indica que o magma se tornou rico em enxofre.

Além disso, o Predominância de S6+ – um tipo de íon enxofre – na apatita Ele sugeriu que o enxofre era de uma fonte oxidada, idêntica Dados de cristais de zircônio hospedeiro.

Essas novas descobertas indicam que magmas oxidados se formaram na era moderna, há 2,7 bilhões de anos. Os dados mostram que a falta de oxigênio dissolvido nos reservatórios arqueanos não impediu a formação de magmas oxidados ricos em enxofre nas zonas de subducção.

O oxigênio neste magma deve ter vindo de outra fonte e acabou sendo liberado na atmosfera durante as erupções vulcânicas.

Descobrimos que a ocorrência desses magmas oxidados se correlaciona com os principais eventos de mineralização de ouro na Província Superior e no Cráton Yilgarn (Austrália Ocidental), demonstrando uma ligação entre essas fontes ricas em oxigênio e a formação de depósitos de minério de classe mundial.

As implicações desse magma oxidado vão além da compreensão da geodinâmica da Terra primitiva. Anteriormente, pensava-se que era improvável que o magma arqueano oxidasse, quando é água do oceano E a Rochas ou sedimentos do fundo do oceano não foi.

Embora o mecanismo exato não seja claro, a ocorrência desse magma indica que o processo de subducção, no qual a água do oceano é transportada centenas de quilômetros para dentro do nosso planeta, gera oxigênio livre. Isso então oxida o manto superior.

Nosso estudo mostra que a subducção arqueana pode ser um fator vital inesperado na oxigenação da Terra, no início Oxigênio cheira a 2,7 bilhões de anos atrás também O Grande Evento de Oxidação, que viu o oxigênio atmosférico aumentar em 2% de 2,45 para 2,32 bilhões de anos atrás.

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Tanto quanto sabemos, a Terra é o único lugar no sistema solar – passado ou presente – com placas tectônicas ativas e subducção. Isso sugere que este estudo poderia explicar parcialmente a falta de oxigênio e, eventualmente, a vida em outros planetas rochosos no futuro também.

David MallPós-doutorando, Ciências da Terra, Universidade Laurentina; Adam Charles SimonArthur Thornow Professor de Ciências da Terra e do Meio Ambiente, Universidade de MichiganE as Xuyang MengPós-Doutoranda, Ciências da Terra e do Ambiente, Universidade de Michigan

Este artigo foi republicado de Conversação Sob Licença Creative Commons. Leia o o artigo original.

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Um planeta do tamanho da Terra foi encontrado orbitando uma estrela próxima que sobreviverá ao Sol por 100 bilhões de anos

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Um planeta do tamanho da Terra foi encontrado orbitando uma estrela próxima que sobreviverá ao Sol por 100 bilhões de anos

Os astrónomos descobriram um planeta do tamanho da Terra que é banhado por tanta radiação que a sua atmosfera já foi erodida há muito tempo, deixando-o vazio. A vida como a conhecemos não poderia existir neste mundo quente, mas os astrónomos estão interessados ​​nela por outra razão: pela primeira vez, poderão ser capazes de estudar o Universo. geologia Para um planeta fora do nosso sistema solar.

Recém-descoberto Exoplaneta, chamado SPECULOOS-3 b, é um planeta rochoso a cerca de 55 anos-luz da Terra. Ele orbita a sua estrela hospedeira a cada 17 horas, mas os dias e as noites neste planeta são infinitos. Os astrónomos suspeitam que o planeta está ligado à sua estrela, tal como a Lua está à Terra. O único lado diurno sempre está voltado para a estrela, enquanto o lado noturno está preso na escuridão eterna.

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Bola de fogo verde brilhante ilumina os céus de Portugal e Espanha (fotos)

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Bola de fogo verde brilhante ilumina os céus de Portugal e Espanha (fotos)

A Internet está repleta de imagens de um meteoro que atravessa o céu noturno de Portugal e Espanha, iluminando o céu como uma bola de fogo azul esverdeada.

O meteorito foi confirmado por Agência Espacial Europeia (ESA), que capturou a bola de fogo com suas câmeras em Cáceres, Espanha, às 18h46 EDT (22h46 UTC) de sábado (18 de maio). A Agência Espacial Europeia confirmou que a bola de fogo era um pedaço de um cometa que passou por cima de Espanha e Portugal, viajando a cerca de 160.000 quilómetros por hora, ou cerca de 65 vezes mais rápido que a velocidade máxima de um caça a jato Lockheed Martin F-16. A Agência Espacial Europeia acrescentou que o meteorito provavelmente queimou no Oceano Atlântico, a uma altitude de cerca de 60 quilômetros acima da Terra.

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O sobrevôo da NASA na Europa sugere que “algo” se move sob o gelo

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O sobrevôo da NASA na Europa sugere que “algo” se move sob o gelo

Marcos na superfície de Europa indicam que a crosta gelada está à mercê das águas abaixo. Mais importante ainda, a recente visita de Juno revelou o que pode ser atividade de plumas, que, se real, permitiria que futuras missões coletassem amostras do oceano interior sem ter que pousar.

Já passaram quase dois anos desde que Juno fez a sua maior aproximação a Europa, mas as suas observações ainda estão a ser analisadas. Surpreendentemente, apesar de estar em órbita de Júpiter desde 2016, cinco imagens tiradas por Juno em 29 de setembro de 2022 foram os primeiros close-ups de Europa desde a última visita da sonda Galileo em 2000.

Isto representa, sem dúvida, uma negligência chocante de um dos mundos mais interessantes do sistema solar, mas também pode ter fornecido uma longa base para descobrir o que mudou.

Europa é o corpo mais liso do sistema solar, graças ao constante ressurgimento impulsionado pelo seu oceano interior. No entanto, está longe de ser inexpressivo, e Juno observou algumas depressões íngremes de 20 a 50 km (12 a 31 milhas) de largura e padrões de fratura que se acredita indicarem “Passo a passo polar real“.

“A verdadeira peregrinação polar ocorreria se a crosta gelada de Europa se separasse do seu interior rochoso, resultando em elevados níveis de tensão na crosta, levando a padrões de fractura previsíveis”, disse num estudo o Dr. Candy Hansen, do Instituto de Ciência Planetária. declaração.

A ideia por trás da verdadeira peregrinação polar é que a crosta que fica acima do oceano interior de Europa gira a uma velocidade diferente da do resto da lua. Acredita-se que a água abaixo está se movendo, puxando a concha consigo, já que as correntes dentro do oceano afetam os movimentos da concha. Estas correntes, por sua vez, são presumivelmente impulsionadas pelo aquecimento no interior do núcleo rochoso de Europa, onde a atração gravitacional de Júpiter e das suas luas maiores transforma Europa numa gigantesca bola de pressão.

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No processo, as interações entre o oceano e o gelo podem esticar e comprimir áreas, criando as fissuras e cristas vistas desde a visita da Voyager 2.

Hansen faz parte de uma equipe que explora imagens Juno do hemisfério sul da Europa. “Esta é a primeira vez que tais padrões de fendas foram mapeados no Hemisfério Sul, sugerindo que o impacto da verdadeira peregrinação polar na geologia da superfície de Europa é mais extenso do que o anteriormente identificado”, disse o cientista.

Nem todas as alterações nos mapas da Europa são o resultado de correntes oceânicas internas. A NASA parece estar caindo na armadilha das ilusões de ótica. “A cratera Gwern não existe mais”, disse Hansen. “O que anteriormente se pensava ser uma cratera de impacto com 21 quilómetros de largura – uma das poucas crateras de impacto documentadas na Europa – Gwern, foi revelada nos dados da JunoCam como um conjunto de cristas que se cruzam que criaram uma sombra oval.”

No entanto, Juno dá mais do que recebe. A equipe está entusiasmada com algo que eles chamam de ornitorrinco por causa de seu formato, não porque tenha um monte de recursos que não deveriam combinar. As formações de cristas na sua borda parecem estar em colapso, e a equipe acredita que este processo pode ser causado por bolsas de água salgada que penetraram parcialmente na crosta de gelo.

Esta feição, batizada por cientistas planetários que aparentemente nunca viram um ornitorrinco verdadeiro, é contornada em amarelo, com uma área de colinas em azul.

Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech/SwRI

Tais bolsas seriam alvos indiretos interessantes para estudo pelo Europa Clipper, mas mais interessantes são as manchas escuras que podem ter sido depositadas pela atividade criovulcânica.

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“Estas características indicam atividade superficial atual e a presença de água líquida abaixo da superfície de Europa”, disse Heidi Becker do Laboratório de Propulsão a Jato. Tal atividade foi confirmada nas fontes termais de Encélado, mas há evidências conflitantes sobre se ela está ocorrendo atualmente na Europa.

Tal atividade tornaria possível coletar amostras do oceano interior em busca de sinais de vida, simplesmente voando através de uma pluma e coletando alguns flocos de gelo, sem ter que pousar, muito menos cavar.

Atualmente, a oscilação polar pode causar ajustes muito modestos na localização das formações na superfície de Europa, mas há evidências de uma mudança de mais de 70 graus há milhões de anos, por razões desconhecidas.

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