A ciência tem tanta magia (irónico, certo?)
Os cientistas dizem ter finalmente encontrado restos de Theia, um antigo planeta que colidiu com a Terra para formar a Lua
por Jackie Wattles, CNN
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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 noturno.
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 diretas 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 detetadas 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 projétil 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 exatamente 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.
"O manto da Terra é rochoso, mas não é como uma rocha sólida", diz Steve Desch, coautor 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 coautores 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 retrospetiva".
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 ativa", 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."
