(Scientific American Brasil) Há cerca de 2,7 bilhões de anos,no que hoje é a fazenda Omdraaisvlei perto de Prieska, na África do Sul, uma breve tempestade acumulou água na camada de cinzas de uma erupção vulcânica recente. As gotas de chuva, que formaram pequenas crateras, foram enterradas por mais cinzas e, com o passar das eras, a cinza se compactou em rocha. Mais recentemente, outras tempestades erodiram a rocha, expondo o registro fóssil das gotas de chuva da era Arqueana. Agora pesquisadores estão estudando essas gotas de chuva fossilizadas para aprender mais sobre a atmosfera da Terra primitiva.
Usando lasers para escanear as crateras – e comparando as reentrâncias originais às atuais – o astrobiólogo Sanjoy Som, do Ames Research Center da Nasa, e seus colegas descobriram uma medida da pressão exercida pela atmosfera primitiva. Os cientistas relataram on-line, em 28 de março na Nature, que a atmosfera antiga pode ter sido menos densa que a atual.
A chave para essa interpretação é o tamanho da gota de chuva. Já em 1851 o geólogo pioneiro Charles Lyell sugeriu que medir as reentrâncias das gotas de chuva poderia revelar detalhes sobre a atmosfera antiga. A atmosfera ampara cada gota, reduzindo sua velocidade de descida com base em seu tamanho. Assim, se pudéssemos determinar
o tamanho das gotas de chuva antigas, saberíamos a provável espessura da atmosfera. Para descobrir o tamanho dessas gotas Som e seus colegas foram criativos. Eles coletaram cinzas da erupção de 2010 do Eyjafjallajökull, na Islândia, e soltaram gotículas de vários tamanhos a 27 metros de altura. Eles então transformaram essas crateras modernas em “rochas” usando spray capilar e líquido uretano plástico de baixa viscosidade. Com base nas comparações entre as crateras novas e velhas, eles concluíram que o tamanho das gotículas ficava entre 3,8 e 5,3 milímetros.
Colocar esses números nas relações matemáticas entre tamanho da gota de chuva, velocidade e densidade atmosférica sugere que a atmosfera da Terra primitiva provavelmente exercia a mesma, ou talvez metade, da pressão atual.
Essa descoberta esclarece ainda outro mistério da Terra primitiva, conhecido como “paradoxo do Sol fraco”: há bilhões de anos, o Sol emitia menos radiação e, portanto, aquecia menos o planeta, mas o registro fóssil sugere que o clima era quente. Mas se a atmosfera não era mais densa que é hoje, como guardaria tanto calor? A explicação mais simples é que a Terra tinha uma atmosfera rica em gases estufa, capazes de armazenar grande quantidade de calor por molécula. Esses gases provavelmente se originaram de vulcões e da vida microbiana. “O céu provavelmente era nebuloso por causa desses gases”, interpreta Som.
Consistente com esse cenário, uma pesquisa publicada em 18 de março na Nature Geoscience sugere que a atmosfera primitiva tinha ciclos de períodos de uma “névoa de hidrocarboneto” que incluía potentes gases estufa como o metano. Essa névoa – que pode estar sendo recriada atualmente – ajudou a capturar o calor do Sol jovem, tornando a vida confortável para os microrganismos – e também pode oferecer um sinal de vida em outros planetas.
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