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“Inteligência orgânica” pode criar computadores alimentados por células cerebrais

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“Inteligência orgânica” pode criar computadores alimentados por células cerebrais

(CNN) Computadores alimentados por células cerebrais humanas podem soar como ficção científica, mas uma equipe de pesquisadores nos EUA acredita que essas máquinas, parte de um novo campo chamado “inteligência orgânica”, podem moldar o futuro – e agora eles têm um plano para chegar lá. .

Organelas são tecidos desenvolvidos em laboratório que se parecem com órgãos. Essas estruturas tridimensionais, geralmente derivadas de células-tronco, são usadas em laboratórios há quase duas décadas, pois os cientistas conseguiram evitar testes nocivos em humanos ou animais fazendo experiências com a função dos rins, pulmões e outros órgãos.

Na verdade, os organoides cerebrais não se parecem com versões minúsculas do cérebro humano, mas as culturas de células do tamanho de uma ponta de caneta contêm neurônios capazes de realizar funções semelhantes ao cérebro e formam um grande número de conexões.

Os cientistas chamam esse fenômeno de “inteligência em um prato”.

Esta imagem ampliada mostra um organoide cerebral produzido no laboratório de Hartung. A cultura foi corada para mostrar neurônios em roxo, núcleos celulares em azul e outras células de suporte em vermelho e verde.

O Dr. Thomas Hartung, professor de saúde ambiental e engenharia na Escola de Saúde Pública Johns Hopkins Bloomberg e na Escola de Engenharia Whiting em Baltimore, começou a cultivar organoides cerebrais alterando amostras de pele humana em 2012.

Ele e seus colegas imaginam combinar o poder dos organoides cerebrais em um tipo de dispositivo biológico mais eficiente em termos de energia do que os supercomputadores. Esses “biocomputadores” empregarão redes de organoides cerebrais para potencialmente revolucionar os testes farmacêuticos para doenças como doença de AlzheimerFornece uma visão sobre a mente humana e muda o futuro da computação.

A pesquisa que descreve o plano de inteligência orgânica desenvolvido por Hartung e seus colegas foi publicada na revista Tuesday fronteiras na ciência.

“A computação e a inteligência artificial estão impulsionando a revolução tecnológica, mas chegaram a um limite”, disse Hartung, autor sênior do estudo, em um comunicado. “A biocomputação é um esforço maciço para comprimir o poder computacional e aumentar sua eficiência além de nossos limites tecnológicos atuais.”

Cérebro humano versus inteligência artificial

Embora a IA seja inspirada nos processos de pensamento humano, a tecnologia não pode replicar totalmente todas as capacidades do cérebro humano. Essa lacuna é a razão pela qual os humanos podem usar um captcha baseado em imagem ou texto, ou o teste de Turing genérico totalmente automatizado para diferenciar computadores e humanos, como uma medida de segurança online para provar que eles não são bots.

O teste de Turing, também conhecido como jogo da imitação, foi desenvolvido em 1950 por um matemático e cientista da computação britânico. Alan Turing Avaliar como as máquinas exibem um comportamento humano inteligente.

Mas como um computador realmente se compara a um cérebro humano?

Um supercomputador pode processar grandes quantidades de números mais rapidamente do que um ser humano.

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“Por exemplo, o AlphaGo (a IA que derrotou o jogador número 1 do Go em 2017) foi treinado com dados de 160.000 jogos”, disse Hartung. “Uma pessoa teria que jogar cinco horas por dia por mais de 175 anos para experimentar tantos jogos.”

Por outro lado, o cérebro humano é mais eficiente energeticamente, bem como melhor em aprender e tomar decisões lógicas complexas. Algo tão básico quanto ser capaz de distinguir um animal de outro é uma tarefa que o cérebro humano pode fazer facilmente, mas um computador não pode fazer.

Fronteira US$ 600 milhões Supercomputador no Oak Ridge National Laboratory No Tennessee, pesa 8.000 lb (3.629 kg), com cada armário pesando o equivalente a duas picapes padrão. Hartung disse que a máquina ultrapassou a capacidade computacional de um único cérebro humano em junho – mas usou um milhão de vezes mais energia.

“O cérebro ainda é incomparável com os computadores modernos”, disse Hartung.

“O cérebro também tem uma capacidade incrível de armazenar informações, estimada em 2.500 (terabytes)”, acrescentou. “Estamos atingindo os limites físicos dos computadores de silício porque não podemos encaixar mais transistores em um chip minúsculo.”

Como funciona um biocomputador?

Os pioneiros das células-tronco John B. Gordon e Shinya Yamanaka Ele ganhou o Prêmio Nobel em 2012 para desenvolver uma tecnologia que permite a criação de células a partir de tecidos totalmente desenvolvidos, como a pele. A pesquisa inovadora permitiu que cientistas como Hartung desenvolvessem organoides cerebrais usados ​​para imitar cérebros vivos e testar e identificar drogas que podem representar riscos à saúde do cérebro.

Hartung trabalhou com organoides cerebrais durante anos.

Hartung lembra que outros pesquisadores perguntaram a ele se os organoides semelhantes ao cérebro podiam pensar ou alcançar a consciência. A questão o levou a considerar fornecer informações às organelas sobre seu ambiente e como interagir com elas.

“Isso abre a pesquisa sobre como o cérebro humano funciona”, disse Hartung, que também é diretor adjunto do Centro de Alternativas para Experimentação Animal na Europa. “Porque você pode começar a manipular o sistema, para fazer coisas que você não pode fazer eticamente com mentes humanas.”

Hartung define inteligência orgânica como “a reprodução de funções cognitivas, como aprendizado e processamento sensorial, em um modelo de laboratório de um ser humano e do cérebro”.

As organelas cerebrais que Hartung está usando atualmente precisam ser expandidas em OI, ou inteligência orgânica. Cada organela contém tantas células quantas forem encontradas no sistema nervoso de uma mosca da fruta. a Único orgânico O cérebro humano tem cerca de um a três milionésimos do tamanho do cérebro humano, o que significa que é equivalente a cerca de 800 megabytes de espaço de armazenamento de memória.

“Eles são muito pequenos, cada um contendo cerca de 50 mil células. Para a OI, precisaríamos aumentar esse número para 10 milhões”, afirmou.

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Os pesquisadores também precisam se comunicar com as organelas para enviar-lhes informações e receber leituras do que os organismos estão “pensando”. Os autores do estudo desenvolveram um projeto que incorpora ferramentas de bioengenharia e aprendizado de máquina, juntamente com inovações inovadoras. Permitir diferentes tipos de entradas e saídas através das redes de um organoide, escreveram os pesquisadores no estudo, permitiria tarefas mais complexas.

Desenvolvemos um arquivo Dispositivo de interface cérebro-computador Este é um tipo de tampa de eletroencefalograma (EEG) para organoides, disse Hartung, que apresentamos em um artigo publicado em agosto passado. “É uma casca flexível densamente coberta com microeletrodos que podem captar sinais do organoide e transmitir os sinais para ele.”

Hartung espera que um dia haja um canal de comunicação útil entre AI e OI “que permitirá que os dois explorem as capacidades um do outro”.

Formas de usar OI

Os pesquisadores disseram que as contribuições mais influentes da inteligência orgânica podem ser vistas na medicina humana.

Os organoides cerebrais podem ser desenvolvidos a partir de amostras de pele de pacientes com distúrbios neurológicos, permitindo que os cientistas testem como diferentes drogas e outros fatores os afetam.

“Com a OI, também podemos estudar os aspectos cognitivos dos estados neurológicos”, disse Hartung. “Por exemplo, podemos comparar a formação da memória em organelas derivadas de pessoas saudáveis ​​e de pacientes com Alzheimer, e tentar corrigir déficits relativos. Também podemos usar OI para testar se certas substâncias, como pesticidas, causam problemas de memória ou aprendizado.”

Os organoides cerebrais também podem abrir uma nova maneira de entender a cognição humana.

“Queremos comparar os organoides cerebrais de doadores de desenvolvimento típico com os organoides cerebrais de doadores autistas”, disse Lena Smirnova, professora assistente de saúde ambiental e engenharia da Universidade Johns Hopkins, em um comunicado.

“As ferramentas que estamos desenvolvendo para a biocomputação são as mesmas que nos permitirão entender as mudanças nas redes neurais do autismo, sem ter que usar animais ou acessar pacientes, para que possamos entender os mecanismos por trás dos quais os pacientes adquirem essas cognições, ” ela disse.

O uso de organoides cerebrais para criar inteligência orgânica ainda está em sua infância. Desenvolver uma OI comparável a um computador com o poder cerebral de um mouse pode levar décadas, disse Hartung.

Mas já existem resultados promissores que mostram o que é possível. O co-autor do estudo, Dr. Brett Kagan, diretor científico do Cortical Labs em Melbourne, Austrália, e sua equipe mostraram recentemente que Células cerebrais podem aprender a jogar pongvideogame.

“A equipe deles já está testando isso com organoides cerebrais”, disse Hartung. “E eu diria que replicar esse experimento com organelas realmente cumpre a definição básica de OI. Daqui em diante, é apenas uma questão de construir a comunidade, as ferramentas e as técnicas para realizar todo o potencial da OI.”

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Ética das organelas cerebrais

A criação de organoides cerebrais capazes de funções cognitivas levanta uma série de preocupações éticas, incluindo se eles podem desenvolver consciência ou sentir dor, e se aqueles cujas células foram usadas para produzi-los têm algum direito sobre os organoides.

“Uma parte fundamental de nossa visão é desenvolver a OI de maneira ética e socialmente responsável”, disse Hartung. “Por esse motivo, estabelecemos uma parceria com especialistas em ética desde o início para estabelecer a abordagem de ‘ética incorporada’. Todas as questões éticas serão continuamente avaliadas por equipes compostas por cientistas, especialistas em ética e generalistas, à medida que a pesquisa evolui.”

Envolver o público na compreensão e no desenvolvimento da inteligência orgânica é fundamental, escreve Julian Kinderler, professor emérito de direito de propriedade intelectual da Universidade da Cidade do Cabo, na África do Sul, em uma visão política publicada separadamente. Kinderlerer não estava envolvido no novo estudo OI.

“Estamos entrando em um novo mundo, onde a interação entre humanos e construções humanas obscurece as distinções”, escreveu Kinderler. “A sociedade não pode esperar passivamente por novas descobertas; ela deve estar envolvida na identificação e resolução de possíveis dilemas éticos e garantir que qualquer experimento caia dentro dos limites éticos que ainda precisam ser definidos.”

Assista a evolução Inteligência artificial como ChatGPT O quão perto os computadores estão de passar no teste de Turing fez com que alguns se perguntassem o quão perto os computadores estão de passar no teste de Turing, Gary Miller, vice-reitor de estratégia de pesquisa e inovação e professor de ciências da saúde ambiental na Universidade de Columbia em Nova York, escreveu em um artigo separado publicado terça-feira. Miller não estava envolvido no estudo da Johns Hopkins.

Redes de organoides cerebrais poderiam um dia ser usadas para dar suporte a biocomputadores.

Embora o ChatGPT possa coletar informações com eficiência na Internet, ele não pode responder a uma mudança de temperatura como um sistema celular cultivado, escreveu ele.

“Os sistemas Metabrane podem exibir aspectos-chave de inteligência e consciência”, escreve Miller.

“Isso requer um exame robusto das implicações éticas da tecnologia, no qual os eticistas devem ser incluídos. Devemos garantir que todas as etapas do processo sejam conduzidas com integridade científica, reconhecendo que o maior problema é o impacto potencial na sociedade. A OI obscurece o linha entre a cognição humana e a inteligência da máquina, e a tecnologia e a biologia estão avançando a uma velocidade que pode ultrapassar os debates éticos e morais necessários. Este campo emergente deve e deve adotar uma abordagem vigorosa para abordar as questões morais e éticas que acompanham esse tipo de avanços científicos antes que a tecnologia caia no abismo moral”.

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Sem voz interna? Um novo estudo revela seu efeito na memória

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Sem voz interna?  Um novo estudo revela seu efeito na memória

resumo: Um novo estudo descobriu que algumas pessoas não possuem uma voz interior, chamada anendofasia, o que afeta a memória verbal e o reconhecimento de rimas. Os participantes sem voz interior tiveram mais dificuldade em realizar essas tarefas do que aqueles com voz interior.

O estudo destaca as estratégias cognitivas únicas usadas por indivíduos com anorexia. Pesquisas futuras explorarão como isso afeta outros processos e tratamentos cognitivos.

Principais fatos:

  1. Indovasia: Estado de falta de voz interior, que afeta a memória verbal e o reconhecimento de rimas.
  2. Resultados: Pessoas que não têm voz interior têm pior desempenho na lembrança de palavras e rimas.
  3. Estratégias cognitivas: Indivíduos com anorexia utilizam estratégias únicas para resolver problemas.

fonte: Universidade de Copenhague

Anteriormente, era comum presumir-se que ter uma voz interior deveria ser uma coisa humana universal. Mas nos últimos anos, os investigadores perceberam que nem todos partilham esta experiência.

De acordo com o pesquisador de pós-doutorado e linguista Johan Nedergaard, da Universidade de Copenhague, as pessoas descrevem o estado de vida sem uma voz interior como demorado e difícil porque precisam despender tempo e esforço para traduzir seus pensamentos em palavras:

“Alguns dizem que pensam em imagens e depois traduzem as imagens em palavras quando precisam dizer algo. Outros descrevem o seu cérebro como um computador que funciona bem e que não processa pensamentos verbalmente, e que comunicar com um altifalante e microfone é diferente de comunicar. com outros.

“E aqueles que dizem que há algo verbal acontecendo dentro de suas cabeças geralmente descrevem isso como palavras sem som.”

– Dificuldade em lembrar palavras e rimas

Johan Nedergaard e seu colega Gary Lupyan, da Universidade de Wisconsin-Madison, são os primeiros pesquisadores do mundo a investigar se a falta de uma voz interior, ou Andonovasia Tal como formularam este caso, este tem quaisquer consequências na forma como estas pessoas resolvem problemas, por exemplo, na forma como realizam tarefas de memória verbal.

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Pessoas que relataram ter experimentado um alto grau de voz interior ou muito pouca voz interior na vida cotidiana foram submetidas a um experimento com o objetivo de determinar se havia uma diferença em sua capacidade de lembrar a entrada da linguagem e outro sobre sua capacidade de encontrar palavras que rimam.

O primeiro experimento envolveu os participantes lembrando palavras em ordem – palavras que eram semelhantes, tanto fonética quanto ortograficamente, por exemplo, “comprou”, “pegou”, “parafusado” e “verruga”.

“É uma tarefa que seria difícil para todos, mas nossa hipótese era que poderia ser mais difícil se você não tivesse uma voz interior, porque você teria que repetir as palavras para si mesmo, dentro de sua cabeça, até se lembrar delas.” Johan Nedergaard explica e continua:

Esta hipótese revelou-se correta: os participantes que não tinham voz interior eram significativamente piores na memorização de palavras.

O mesmo aconteceu com a tarefa em que os participantes tinham que determinar se um par de imagens continha palavras que rimavam, por exemplo, imagens de uma meia e de um relógio.

Também é importante aqui poder repetir palavras para comparar seus sons e assim determinar se rimam ou não.

Em duas outras experiências, nas quais Johan Nedergaard e Gary Lupyan testaram o papel da voz interior na mudança rápida entre diferentes tarefas e na distinção entre formas muito semelhantes, não encontraram diferenças entre os dois grupos.

Embora estudos anteriores sugiram que a linguagem e a voz interior desempenham um papel neste tipo de experiência.

Pessoas que não têm voz interior podem ter aprendido a usar outras estratégias. Por exemplo, alguns disseram que batiam com o dedo indicador ao realizar um tipo de tarefa e com o dedo médio ao realizar outro tipo de tarefa”, diz Johan Nedergaard.

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Os resultados do estudo dos pesquisadores acabam de ser publicados em um artigo intitulado “Nem todo mundo tem uma voz interior: consequências comportamentais da perda de fase” na revista científica Ciências psicológicas.

Existe alguma diferença?

Segundo Johan Nedergaard, as diferenças na memória verbal que identificaram nas suas experiências não seriam observadas nas conversas normais do dia-a-dia. A questão é: Ter uma voz interior tem algum significado prático ou comportamental?

“A resposta curta é que não sabemos porque estamos apenas começando a estudá-la. Mas há uma área em que suspeitamos que ter uma voz interior desempenha um papel: a terapia na terapia cognitivo-comportamental amplamente utilizada; por exemplo, você precisa identificar padrões de pensamento negativos e alterá-los. Ter uma voz interior pode ser muito importante nesse processo.

“No entanto, ainda é incerto se as diferenças na experiência da voz interior estão relacionadas com a forma como as pessoas respondem a diferentes tipos de terapia”, diz Johan Nedergaard, que quer continuar a sua investigação para ver se outras áreas da linguagem são afetadas se o fizer. não ter uma voz interior.

“Os experimentos onde encontramos diferenças entre os grupos estavam relacionados ao som e à capacidade de ouvir as próprias palavras. Gostaria de estudar se isso ocorre porque eles não estão vivenciando o aspecto sonoro da linguagem ou se não estão pensando nada sobre isso. forma linguística como a maioria das outras pessoas.”

Sobre o estudo

O estudo de Johan Nedergaard e Gary Lupyan incluiu quase uma centena de participantes, metade dos quais tinha muito pouca voz interior e a outra metade tinha muita voz interior.

Os participantes foram expostos a quatro tentativas de, por exemplo, lembrar palavras em sequência e alternar entre diferentes tarefas.

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O estudo foi publicado na revista científica Ciências psicológicas.

Johan Nedergaard e Gary Lupyan chamaram a condição de não ter voz interior de anendofasia, o que significa não ter voz interior.

Sobre notícias de pesquisa sobre amnésia e memória

autor: Carsten Munk Hansen
fonte: Universidade de Copenhague
comunicação: Carsten Munk Hansen – Universidade de Copenhague
foto: Imagem creditada ao Neuroscience News

Pesquisa original: Acesso fechado.
Nem todo mundo tem uma voz interior: consequências comportamentais da endofobia“Por Johan Nedergaard et al. Ciências psicológicas


um resumo

Nem todo mundo tem uma voz interior: consequências comportamentais da endofobia

Geralmente, presume-se que a fala interior – a experiência do pensamento tal como ocorre na linguagem natural – é universalmente humana.

No entanto, evidências recentes sugerem que a experiência da fala interior em adultos varia de quase constante a inexistente.

Propomos um nome para a inexperiência do discurso interior – Andofasia – e relatamos quatro estudos que investigam algumas das suas consequências comportamentais.

Descobrimos que os adultos que relataram níveis mais baixos de fala interior (n = 46) tiveram pior desempenho em uma tarefa de memória operacional verbal e maior dificuldade em realizar julgamentos de rimas do que adultos que relataram altos níveis de fala interna (n = 47).

O desempenho na troca de tarefas, anteriormente ligado a dicas verbais internas, e efeitos categóricos nos julgamentos perceptivos, não foram relacionados a diferenças na fala interna.

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Você perdeu sua magia Aurora? As luzes do norte provavelmente serão visíveis novamente, e a NASA confirma uma nova tempestade solar esta semana

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Você perdeu sua magia Aurora?  As luzes do norte provavelmente serão visíveis novamente, e a NASA confirma uma nova tempestade solar esta semana

Dias depois de uma poderosa tempestade geomagnética atingir a Terra, os cientistas espaciais estão considerando a possibilidade de outra tempestade esta semana. De acordo com a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica dos EUA (NOAA), há 60% de chance de que outra tempestade solar atinja a Terra na terça ou mesmo quarta-feira (menor chance). Novas previsões aumentaram a possibilidade de ver mais auroras boreais em diferentes partes do mundo.

A página de mídia social da NASA, que rastreia especificamente as atividades relacionadas ao Sol, confirmou uma erupção solar em 13 de maio, com possibilidade de atingir a Terra. Outra explosão solar M6.6 eclodiu na segunda-feira, 13 de maio. (Não tão forte quanto algumas das outras explosões que vimos na semana passada, mas com certeza é bonita!) Esta semana, respondemos a perguntas frequentes sobre tempestades solares e seu impacto na Terra Fique ligado!!”, disse a agência espacial norte-americana em postagem no site X.

A aurora boreal, ou “aurora boreal”, é uma luz natural mágica que ocorre principalmente nas regiões polares. Esses fenômenos surpreendentes ocorrem quando partículas carregadas emitidas pelo Sol, conhecidas como vento solar, interagem com o campo magnético e a atmosfera da Terra.

Tempestades solares e aurora boreal

Tempestades geomagnéticas ou solares ocorrem quando o Sol libera energia repentinamente, como uma ejeção de massa coronal (CME). Partículas carregadas do Sol atingem a Terra e interagem com o seu campo magnético, potencialmente perturbando as comunicações, a rede de energia elétrica, a navegação, as operações de rádio e satélite.

A intensidade das tempestades solares é medida na escala G, ou escala de tempestade geomagnética. Esta escala varia de G1 a G5, com cada nível representando diferentes níveis de atividade geomagnética. Por exemplo, uma tempestade G1 poderia causar pequenas flutuações nas redes eléctricas, enquanto uma tempestade G5 poderia levar a cortes generalizados de energia e de comunicações por satélite.

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Em 10 de maio, a Terra foi atingida por uma tempestade solar G5 depois de mais de duas décadas. Esta intensa atividade geomagnética foi seguida por observações da aurora boreal em diferentes partes do mundo. A conexão entre esses eventos é que as tempestades solares podem fazer com que o campo magnético da Terra se torne mais ativo, levando a um aumento na ocorrência de auroras boreais. Se mais tempestades solares atingirem a Terra, os entusiastas do espaço poderão vislumbrar essas incríveis exibições de luz natural.

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Cientistas propõem uma nova teoria da formação continental

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Cientistas propõem uma nova teoria da formação continental

Um novo estudo realizado por investigadores da Penn State sugere que os crátons, as estruturas antigas que estabilizam os continentes da Terra, se formaram há cerca de 3 mil milhões de anos através de processos iniciados pela meteorização atmosférica das rochas, e não apenas pelo surgimento de massas terrestres estáveis. Isto desafia as visões tradicionais e tem implicações para a compreensão da evolução planetária e das condições que conduzem à vida.

Vastas e antigas extensões de crosta continental conhecidas como crátons estabilizaram os continentes da Terra durante bilhões de anos por meio de mudanças nas massas de terra, construção de montanhas e desenvolvimento dos oceanos. Cientistas da Penn State propuseram um novo mecanismo que poderia explicar a formação de crátons há cerca de 3 mil milhões de anos, lançando luz sobre uma questão de longa data na história geológica da Terra.

Cientistas mencionados na revista natureza Os continentes podem não ter emergido dos oceanos da Terra como uma massa de terra estável, sendo a sua característica distintiva uma crosta superior rica em granito. Em vez disso, a exposição de rocha fresca ao vento e à chuva há cerca de 3 mil milhões de anos desencadeou uma série de processos geológicos que eventualmente estabilizaram a crosta – permitindo que a crosta sobrevivesse durante milhares de milhões de anos sem ser destruída ou reiniciada.

Os cientistas disseram que as descobertas podem representar uma nova compreensão de como evoluem planetas potencialmente habitáveis ​​semelhantes à Terra.

Implicações para a evolução planetária

“Para fazer um planeta como a Terra, é preciso criar uma crosta continental e estabilizá-la”, disse Jesse Remink, professor assistente de ciências da Terra na Penn State e autor do estudo. “Os cientistas pensam que são a mesma coisa – os continentes tornaram-se estáveis ​​e depois emergiram acima do nível do mar. Mas o que estamos a dizer é que esses processos são separados.

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Os cientistas disseram que os crátons se estendem por mais de 150 quilômetros, ou 93 milhas, da superfície da Terra até o manto superior, onde agem como a quilha de um barco, mantendo os continentes flutuando no nível do mar ou próximo a ele durante o tempo geológico.

O intemperismo pode eventualmente concentrar elementos produtores de calor, como urânio, tório e potássio na crosta rasa, permitindo que a crosta mais profunda esfrie e solidifique. Este mecanismo criou uma camada espessa e sólida de rocha que pode ter protegido o fundo dos continentes de deformações posteriores, uma característica distintiva dos crátons, disseram os cientistas.

Processos geológicos e produção de calor

“A receita para formar e estabilizar a crosta continental envolve a concentração desses elementos produtores de calor – que podem ser considerados mini-motores térmicos – perto da superfície”, disse Andrew Smee, professor assistente de geociências na Penn State e autor do estudar. Está bem. “Você tem que fazer isso sempre milho O urânio, o tório ou o potássio decaem, liberando calor que pode aumentar a temperatura da crosta terrestre. O folheado quente é instável, sujeito a deformações e não permanece no lugar.

Quando o vento, a chuva e as reações químicas quebraram as rochas nos primeiros continentes, os sedimentos e os minerais argilosos foram levados para os riachos e rios e levados para o mar, onde criaram depósitos sedimentares semelhantes a xisto que continham altas concentrações de urânio, tório e potássio. . Os cientistas disseram.

Rochas metamórficas antigas são chamadas de gnaisse

Estas antigas rochas metamórficas chamadas gnaisse, encontradas na costa do Ártico, representam as raízes dos continentes agora expostas na superfície. Os cientistas disseram que as rochas sedimentares intercaladas nestes tipos de rochas forneceriam um motor térmico para estabilizar os continentes. Crédito: Jesse Remink

Colisões entre placas tectônicas enterraram essas rochas sedimentares profundamente na crosta terrestre, onde o calor radiativo do xisto derreteu a crosta inferior. O material derretido flutuaria e subiria de volta à crosta superior, prendendo os elementos produtores de calor em rochas como o granito, e permitindo que a crosta inferior esfriasse e solidificasse.

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Pensa-se que os crátons se formaram entre 3 e 2,5 mil milhões de anos atrás, numa altura em que elementos radioactivos como o urânio se decompunham a uma velocidade cerca de duas vezes mais rápida, libertando duas vezes mais calor do que hoje.

Remink disse que o trabalho destaca que a época em que os crátons se formaram no início da Terra Média era especialmente adequada aos processos que podem ter levado à sua estabilidade.

“Podemos pensar nisso como uma questão de evolução planetária”, disse Remink. “O surgimento de continentes relativamente cedo em suas vidas pode ser um dos principais ingredientes necessários para criar um planeta como a Terra. Porque você estará criando depósitos radioativos muito quentes e produzindo uma região realmente estável da crosta continental que vive perto do nível do mar. , que é um ótimo ambiente para a vida se espalhar.”

Os pesquisadores analisaram as concentrações de urânio, tório e potássio de centenas de amostras de rochas da era arqueana, quando os crátons se formaram, para avaliar a produtividade do calor radiativo com base nas composições rochosas reais. Eles usaram esses valores para criar modelos térmicos de formação de crátons.

“Anteriormente, as pessoas observavam e observavam os efeitos da mudança na produção de calor radiante ao longo do tempo”, disse Smay. “Mas o nosso estudo liga a produção de calor baseada em rochas à emergência continental, à geração de sedimentos e à diferenciação da crosta continental.”

Os crátons, normalmente encontrados no interior dos continentes, contêm algumas das rochas mais antigas da Terra, mas continuam difíceis de estudar. Em áreas tectonicamente ativas, a formação de um cinturão de montanhas pode trazer à superfície rochas que estavam enterradas nas profundezas da Terra.

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Mas as origens dos crátons permanecem subterrâneas e inacessíveis. Os cientistas disseram que o trabalho futuro incluirá a amostragem do antigo interior dos crátons e talvez a perfuração de amostras para testar o seu modelo.

“Essas rochas sedimentares metamórficas que derreteram e produziram granito que concentrou urânio e tório são como caixas-pretas que registram pressão e temperatura”, disse Smay. “Se conseguirmos abrir este arquivo, poderemos testar as previsões do nosso modelo sobre a trajetória da crosta continental.”

Referência: “Continentes Estabilizados de Intemperismo Subaéreo” por Jesse R. Remink e Andrew J. Sami, 8 de maio de 2024, natureza.
doi: 10.1038/s41586-024-07307-1

A Penn State e a National Science Foundation dos EUA forneceram financiamento para este trabalho.

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