Modelagem computacional e pequenos meteoritos sugerem que o CO2 cobriu a Terra antiga

Esférulas ricas em ferro, como as mostradas aqui, podem conter pistas químicas sobre a composição da atmosfera primitiva da Terra. (Foto UW / Don Brownlee)

Hoje, o aumento do dióxido de carbono na atmosfera é motivo de preocupação, mas 2,7 bilhões de anos atrás, altos níveis de CO2 provavelmente mantiveram nosso planeta quente o suficiente para a vida, embora o sol estivesse cerca de 20% mais fraco do que é hoje. / p>

Um estudo recém-publicado, baseado em análises de micrometeoritos antigos e em uma nova rodada de modelagem computacional, estima o quão alto esses níveis de CO2 eram. O nível mais provável é algo em torno de 70% de CO2, relatam hoje cientistas da Universidade de Washington na revista científica Science Advances.

Com base na modelagem, as temperaturas médias globais estariam em meados dos anos 80 Fahrenheit (aproximadamente 30 graus Celsius).

Tudo isso é uma boa notícia para os astrobiólogos, porque esse ambiente combina bem com a imagem que os cientistas têm da Terra durante o que é conhecido como Archean Eon. Os altos níveis de CO2 não seriam habitáveis ​​para os seres humanos, mas seriam bons para os primeiros organismos que governavam a Terra antes que os níveis de oxigênio aumentassem.

As descobertas "também podem informar nosso entendimento dos exoplanetas semelhantes à Terra e sua potencial habitabilidade", disse a equipe do estudo, liderada pelo pesquisador da UW Owen Lehmer.Lehmer e seus colegas começaram com uma análise química de pequenas esferas de metal encontradas em calcário de 2,7 bilhões de anos no noroeste da Austrália. Esses pedaços ricos em ferro chegaram à Terra como micrometeoritos do espaço. À medida que caíam na atmosfera, os pedaços se aqueciam para se transformar em gotículas de metal derretido e depois congelavam em grânulos do tamanho de grãos de areia.

Enquanto os micrometeoritos estavam em seu estado fundido, eles reagiram quimicamente com gases na atmosfera. Parte do ferro se transformou em minerais oxidados, como wüstita e magnetita. Ao analisar a extensão da oxidação e fazer algumas suposições sobre a composição atmosférica, os cientistas podem estimar quanto de quais gases estavam presentes no momento.

Um estudo anterior realizado por uma equipe diferente de pesquisadores supôs que os micrometeoritos reagissem principalmente com gás oxigênio, mas isso levou a conclusões que estavam fora de sincronia com outras evidências sobre o ambiente da Terra primitiva e a mistura atmosférica. Os cientistas da UW adotaram uma abordagem diferente, assumindo que o dióxido de carbono era o oxidante primário.

Quando a equipe de pesquisa analisou os números, descobriu que uma ampla gama de concentrações de CO2 poderia explicar os níveis de oxidação observados nos micrometeoritos - tão pouco quanto 6% ou até 100%. Mas como alguns bits de metal foram totalmente oxidados, níveis acima de 70% forneceram o melhor ajuste para os dados.

"Nossos resultados são mais consistentes com o que outras medidas e modelos da Terra Arqueana prevêem, que o CO2 atmosférico provavelmente é abundante", disse Lehmer ao GeekWire por e-mail.

Obviamente, não estamos vendo níveis tão altos hoje (graças a Deus). Ao longo da história do nosso planeta, as concentrações de CO2 diminuíram para algumas centenas de partes por milhão (0,04% em volume e atualmente subindo).

Os pesquisadores da UW disseram que os níveis de ferro não oxidado deveriam ter aumentado nos tempos antigos à medida que os níveis de CO2 caíam, pelo menos até o momento em que os níveis de oxigênio se tornaram significativos - na verdade, fornecendo um método para medir a evolução da atmosfera da Terra. "Para verificar essa hipótese, micrometeoritos adicionais devem ser coletados e analisados", eles escreveram.

Lehmer disse que as descobertas da equipe podem ter implicações no estudo de atmosferas exoplanetárias nos próximos anos.

"Ao procurar exoplanetas habitáveis, é definitivamente importante considerar planetas ricos em CO2 como possíveis alvos", disse ele à GeekWire. “Tais planetas podem ser semelhantes aos da Terra primitiva. Infelizmente, o CO2 também pode existir em planetas inabitáveis ​​sem vida (tanto Marte quanto Vênus têm atmosferas dominantes de CO2), portanto, qualquer detecção de exoplaneta precisará de contexto para interpretar as medições do CO2 atmosférico. ”

Além de Lehmer, os autores do artigo publicado na Science Advances, "Níveis atmosféricos de CO2 de 2,7 bilhões de anos antes inferidos pela oxidação por micrometeoritos" incluem David Catling, Roger Buick, Don Brownlee e Sarah Newport.

Via: Geek Wire