Um experimento com magma artificial desafiou a teoria popular da origem da vida na Terra

Um grupo de cientistas foi capaz de determinar experimentalmente a composição do gás da atmosfera da Terra há 4,5 bilhões de anos. Descobriu-se que, naquela época, as condições na superfície do nosso planeta eram muito semelhantes às de Vênus. Os planetas começaram da mesma maneira, mas evoluíram para mundos diferentes em termos de condições de superfície. Outra conclusão dos cientistas colocou em questão a teoria da evolução química na Terra. Para eles, a atmosfera do jovem planeta não tinha gases suficientes para isso.

Forno aerodinâmico de levitação aquecido a laser. Fonte da imagem: IPGP

Um experimento essencialmente simples exigia a tecnologia mais recente. Uma equipe internacional de cientistas liderada por Paolo Sossi, pesquisador sênior da Escola Técnica Superior Suíça de Zurique (ETH Zurique), reproduziu condições semelhantes às da superfície da Terra 4,5 bilhões de anos atrás em um forno de levitação aerodinâmica. Para isso, uma mistura de minerais e metais simulando o magma terrestre foi aquecida em estado de suspensão com um laser. A temperatura de aquecimento atingiu 2.000 ° C, como 4,5 bilhões de anos atrás na superfície do oceano de magma em nosso planeta.

Os cientistas não podiam saber com certeza o que era a atmosfera, mas em uma série de experimentos eles passaram gases com composições diferentes através do magma aquecido em uma fornalha. O objetivo do experimento é obter amostras de laboratório dos chamados peridotitos (rochas que resfriaram o magma deixado para trás em nossa Terra). Assim que as amostras laboratoriais de peridotitos começaram a se assemelhar às amostras naturais na composição e, principalmente, no nível de oxidação do ferro na rocha, o experimento pôde ser interrompido. Isso significa que a composição do gás na “atmosfera” da fornalha de laboratório deixou na rocha artificial o mesmo traço que a atmosfera da Terra jovem em magma real, 4,5 bilhões de anos atrás.

Os cientistas tiraram duas conclusões principais dos resultados do experimento. Primeiro, 4,5 bilhões de anos atrás, as condições nas superfícies da Terra e de Vênus eram semelhantes. A pressão da atmosfera na superfície da Terra era então cem vezes maior do que é hoje, e a própria atmosfera era muito mais alta. O principal componente do ar era o dióxido de carbono, mais oxigênio e pouca água e nitrogênio. Vênus tinha condições semelhantes. Mas Vênus, devido à sua proximidade com o Sol, perdeu toda a sua água e se transformou no que vemos – um planeta sem vida com uma atmosfera tóxica e condições de superfície extremamente adversas. Mas os oceanos formados na Terra ajudaram na absorção do excesso de dióxido de carbono e o tornaram adequado para o surgimento da vida biológica.

Terra 4,5 bilhões de anos atrás e hoje vista pelo artista. Fonte da imagem: Tobias Stierli / NCCR PlanetS

A segunda conclusão dos cientistas do experimento afirmou que a popular teoria de Miller-Urey, que explica o surgimento da vida na Terra devido à interação dos raios com certos gases da atmosfera, em particular, com amônia e metano, é improvável, já que não havia o suficiente gases necessários para o processo. Acrescentamos que o artigo foi publicado e está disponível gratuitamente para leitura na edição Science Advances.