Nova pesquisa contradiz teorias estabelecidas sobre a evolução da crosta terrestre

Um estudo da Penn State revelou que ao longo de milhares de milhões de anos, a crosta terrestre continuou um lento processo de reforma, em contraste com a rápida desaceleração do seu crescimento há cerca de 3 mil milhões de anos. Os pesquisadores disseram que a nova descoberta contradiz as teorias existentes que apontam para a rápida formação de placas tectônicas no início da história da Terra.

A pesquisa foi publicada recentemente na revista Cartas de Perspectivas Geoquímicas.

Este trabalho pode ajudar a responder a uma questão fundamental sobre o nosso planeta e pode conter pistas sobre a formação de outros planetas, de acordo com o autor principal Jesse Remink, professor assistente de ciências da Terra.

“A teoria prevalecente aponta para um ponto de inflexão há cerca de 3 mil milhões de anos, implicando que tínhamos um planeta com manto estagnado e sem actividade tectónica antes da mudança repentina para as placas tectónicas”, disse Remink. “Mostramos que este não é o caso.”

Para mapear a composição da crosta terrestre – ou a curva de crescimento da crosta terrestre – os investigadores recorreram a mais de 600.000 amostras que compõem uma base de dados de registos rochosos da Terra. Pesquisadores de todo o mundo – incluindo a Penn State – analisaram todas as amostras de rocha registradas para determinar o conteúdo geoquímico e a idade. Os pesquisadores escolheram registros rochosos em vez de amostras minerais, o que embasou a teoria da formação repentina, porque disseram que o registro rochoso é mais sensível e menos suscetível a distorções nessas escalas de tempo.

A investigação de Jesse Remink, professor assistente de geociências na Penn State, sugere que a crosta terrestre continuou um lento processo de reforma durante milhares de milhões de anos, em vez de abrandar rapidamente o seu crescimento há cerca de 3 mil milhões de anos. Este trabalho contradiz as teorias existentes que apontam para a rápida formação de placas tectónicas no início da história da Terra, disse Remink. Crédito: Cortesia de Jesse Remink

Sabendo que a confiabilidade do registro mineral diminui com o tempo, os pesquisadores recriaram a curva de crescimento da crosta terrestre usando registros rochosos. Para fazer isso, eles desenvolveram um método único para determinar como as rochas ígneas que datam de milhões de anos se reestruturam ao longo do tempo: eles mostraram experimentalmente como a mesma rocha pode mudar de maneiras diferentes ao longo do tempo. As rochas podem ser reparadas de várias maneiras, como intemperismo em sedimentos ou refusão no manto, por isso os pesquisadores usaram esses dados experimentais para informar novas ferramentas matemáticas capazes de analisar registros rochosos e descobrir diferenças nas mudanças nas amostras.

“Calculamos a quantidade de retrabalho que ocorreu observando a composição das rochas ígneas com um novo método que detecta a proporção de sedimentos”, disse Remink.

Eles usaram esses cálculos para calibrar o retrabalho documentado nos registros rochosos. Em seguida, os investigadores calcularam a curva de crescimento da crosta terrestre utilizando a nova compreensão de como as rochas se formam. Eles compararam a curva recém-calculada com a taxa de crescimento obtida a partir de registros minerais feitos por outros especialistas.

O trabalho de Reimink e da sua equipa sugere que a crosta terrestre segue o caminho do manto – a camada sobre a qual se encontra a crosta – sugerindo uma relação entre os dois. Remink disse que esta não é a primeira vez que geólogos sugerem um crescimento gradual da crosta terrestre; No entanto, esta é a primeira vez que um disco de rock é usado para apoiá-lo.

“Nossa curva de crescimento da crosta corresponde ao registro de crescimento da crosta, então parece que esses dois sinais se sobrepõem de uma forma que não se sobrepuseram quando o registro mineral foi usado para criar a curva de crescimento da crosta”, disse Remink.

Remink alertou que a pesquisa melhora o que os pesquisadores entendem, mas não é a solução definitiva para a pesquisa sobre o crescimento da crosta terrestre. Existem simplesmente poucos dados que não podem falar do vasto tempo e espaço da crosta terrestre. No entanto, uma análise mais aprofundada dos dados existentes poderia ajudar a informar as investigações de outros planetas, disse Reimink. VênusPor exemplo, não possui placas tectônicas e poderia ser um exemplo moderno de uma Terra primitiva.

“Quando a Terra e Vênus se tornaram diferentes?” — perguntou Remink. “E porque é que se tornaram diferentes? Esta taxa de crescimento da crosta terrestre desempenha um grande papel. Diz-nos como, o quê e porque é que os planetas evoluíram ao longo de caminhos diferentes.”

Referência: “Uma visão abrangente da litosfera de crescimento continental” por JR Reimink, JHFL Davies e J.-F. Moen e DJ Pearson, 3 de agosto de 2023, Cartas de Perspectiva Geoquímica.
doi: 10.7185/geochemlet.2324

Joshua Davies, da Universidade de Quebec em Montreal; Jean-François Moyne, Universidade de Lyon, França; Dr. contribuiu para esta pesquisa. Graham Pearson, da Universidade de Alberta, Canadá.

Esta pesquisa foi apoiada em parte pelo Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Canadá.