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Durante seus anos iniciais, a Terra teve um oceano de magma borbulhando abaixo de sua superfície. Esse fenômeno ainda é nebuloso para os geólogos, que buscam entender sua origem e implicações. Uma nova pesquisa se aprofundou no assunto e descobriu que anomalias atuais no manto podem estar ligadas a esse momento da história do planeta.
A comunidade cientifica debate o assunto há décadas. Evidencias geoquímicas de estudos anteriores indicaram que um mar de magma se formou entre o núcleo e o manto terrestre há centenas de milhões de anos. Porém, modelos científicos de formação planetária indicam que a Terra se solidificou de dentro para fora, sendo difícil a formação de um oceano de lava.
A nova pesquisa demonstrou que a existência de um mar de magma é possível e, além disso, inevitável para a formação do planeta. Independente de onde a Terra começou a se solidificar, um oceano de basalto – rocha que surge quando o magma resfria – se formou, o que indica a presença de lava.
Outro remanescente desse oceano borbulhante pode ser as plumas mantélicas. Elas são regiões gigantes no manto onde as ondas de choque dos terremotos viajam mais lentamente, o que denota sua composição diferenciada.
Há um debate entre os cientistas sobre se as plumas seriam restos da crosta que foram empurradas para o fundo do manto, tendo algumas centenas de anos. Ou, se são sobras do oceano de magma basal da Terra, o que as faz ter cerca de 4,4 bilhões de anos.
Os resultados do novo estudo colaboram para a segunda perspectiva. As descobertas podem ter impacto em como os cientistas entendem a história da Terra, segundo explicou o pesquisador Charles-Édouard Boukaré, autor principal do artigo.
Oceano de magma se formou abaixo do manto
A equipe de pesquisa construiu um novo modelo da formação da Terra. Eles utilizaram dados geoquímicos e sísmicos para analisar o comportamento de diversos elementos, principalmente os que compõem o magma e os que mais facilmente se cristalizam. Ao observar esses elementos-chave, o grupo conseguiu revelar quando e em que ordem as rochas do manto solidificaram.
Estudos anteriores da formação do planeta focavam na solidificação inicial do manto enquanto ele ainda estava líquido. O grupo foi além, olhando para o ponto no qual o manto estava cristalizado o suficiente para se comportar mais como um sólido do que como líquido. Nesse momento, eles descobriram que, independentemente de onde a solidificação começou, um oceano de magma se formaria.
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O processo de formação do mar de lava teria começado com uma fina crosta de materiais sólidos na superfície quente e líquida da Terra jovem. Como eles estavam cristalizados e frios, acabavam afundando e derretendo novamente. A medida que o manto esfriava, esses materiais começaram a ir mais fundo e se acumular no manto inferior.
Esses sólidos eram ricos em óxido de ferro, que é denso e tem baixo ponto de fusão, por isso continuou a derreter e afundar mais. Assim, em determinada profundidade, o calor do núcleo manteve grandes quantidades desse material derretido, formando o oceano de magma basal.
Modelo inédito poderá ser aplicado em Marte
O estudo sugere que a estrutura principal do planeta se formou no começo de sua história. A base para as dinâmicas da Terra continuam a influenciar o seu funcionamento, segundo explicaram os cientistas.
“Podemos dizer que, se tivermos alguma condição inicial do planeta e pudermos modelar os estágios iniciais da evolução planetária, poderemos então prever a maior parte de seu comportamento em longas escalas de tempo”, disse Boukaré ao site Live Science.
A equipe agora está em busca de aprimorar o modelo de formação de planetas desenvolvido na pesquisa. Eles planejam aplicar o sistema para outros astros, como Marte, para ver se planetas rochosos passaram por transições similares.
“Este trabalho pode servir como base para reexaminar a intrincada interação entre a dinâmica do manto, a petrologia e a geoquímica durante os primeiros bilhões de anos da evolução dos planetas rochosos”, concluíram os pesquisadores.
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