A tectônica de placas pode não ser uma característica permanente da Terra. O processo que forma montanhas, desencadeia terremotos e leva os continentes do planeta a se reorganizarem lentamente, podendo acabar com bilhões de anos no futuro, sugerem novas simulações.
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"Nós sabemos há algum tempo que a tectônica de placas é apenas um dos vários tipos de estados tectônicos em que um planeta poderia estar", diz Craig O'Neill, cientista planetário da Universidade Macquarie, na Austrália.
Planetas como Marte e Mercúrio estão no chamado estado de tampa estagnada. A camada mais externa, chamada de litosfera, desses planetas é muito espessa para o interior do planeta se romper e produzir atividade tectônica. Os cientistas presumiram que a Terra chegaria a um estado semelhante, mas faltam evidências, diz O'Neill. “Nós simplesmente não temos planetas suficientes para tirar conclusões reais.”
Assim, O'Neill e seus colegas partiram para modelar a evolução da Terra e ver o que o futuro poderia ter para o nosso planeta. Mas mesmo com supercomputadores modernos, não há poder computacional suficiente para simular toda a Terra tridimensional ao longo de toda a sua história. Em vez disso, o grupo construiu uma simulação simplificada e bidimensional da Terra que modela a evolução do planeta, desde sua formação há 4, 5 bilhões de anos até mais de 5 bilhões de anos no futuro. Mesmo assim, uma única corrida levou 3 semanas, observa O'Neill.
O modelo simplificado permite que a equipe experimente diferentes pontos de partida para a temperatura inicial da Terra, uma variável que atualmente é desconhecida porque não temos rochas dos primeiros 500 milhões de anos da história do planeta. "Uma das grandes fraquezas no [nosso] entendimento da evolução da Terra neste momento é que não sabemos como realmente começou", diz O'Neill.
Os cientistas costumavam supor que o processo de acreção - quando pequenos pedaços do início do sistema solar se agrupavam para formar um planeta - era um processo bastante frio, e que os planetas só se aqueciam mais tarde, quando elementos radioativos do interior decaíam.
"Hoje em dia, achamos que houve muita energia trazida durante o processo de acréscimo", diz ele. “Você tem muitos corpos grandes se esmagando um no outro. Eles geram muito calor através do impacto. ”E elementos radioativos de vida curta, como o alumínio-26 e o ferro-60, que não podem mais ser encontrados no sistema solar, podem ter aquecido ainda mais as coisas.
A equipe descobriu que o estado inicial do planeta pode afetar drasticamente seu ciclo de vida. Quando o planeta no modelo começou a ser mais frio, ele rapidamente desenvolveu placas tectônicas, perdendo o recurso após apenas 10 a 15 bilhões de anos.
Mas uma Terra mais quente, que O'Neill acredita ser mais provável, resulta em um planeta que demorou a desenvolver placas tectônicas. Começa em um estado semelhante à lua de Júpiter, Io, que é coberta por vulcões ativos, mas não possui placas tectônicas. O modelo então mostra um planeta no qual as placas tectônicas ligam e desligam por um a três bilhões de anos. (Este é um período de tempo para o nosso planeta para o qual o registro geológico é irregular, e alguns geólogos, incluindo O'Neill, concluíram que há um forte argumento para a tectônica intercalada durante este tempo. “É importante notar que isso não é inteiramente aceito. em cima ", diz ele.)
As simulações mostram uma Terra que eventualmente se instala em bilhões de anos de tectônica de placas antes de finalmente se resfriar o suficiente para que isso termine - em outros 5 bilhões de anos. “Em algum ponto”, diz O'Neill, “a Terra vai desacelerar e a litosfera vai ficar mais e mais espessa a ponto de ser muito forte e muito espessa para que o interior possa quebrá-la. "
Os pesquisadores relatam suas descobertas na edição de junho da Physics of the Earth e Planetary Interiors .
Rochas "são as melhores coisas em que temos que confiar para nos contar sobre o passado", diz Bradford Foley, geodinamicista da Carnegie Institution of Washington. E sem eles, os cientistas precisam confiar em modelos teóricos. Mas há muitas incertezas que são incorporadas a elas, observa Foley. Por exemplo, a equipe de O'Neill poderia ter obtido resultados diferentes se tivesse usado fórmulas diferentes que descrevem as formas pelas quais as rochas se formam. Nenhum dos modelos que estão sendo desenvolvidos hoje para descrever a evolução do planeta está próximo de ser definitivo, diz Foley.
Mas esses modelos podem ajudar a explorar o que poderia ter acontecido na Terra, assim como em outros planetas do universo. As placas tectônicas são importantes para o ciclo de carbono da Terra e ajudam a regular a quantidade de dióxido de carbono na atmosfera. “Este ciclo ajuda a manter o clima da Terra estabilizado em uma faixa agradável e temperada”, observa Foley. Esta é uma das razões pelas quais os cientistas uma vez assumiram que um planeta sem placas tectônicas não poderia abrigar vida, ou pelo menos vida complexa.
Outros fatores, como a água líquida e a composição da atmosfera de um exoplaneta, também podem afetar a habitabilidade do planeta, observa O'Neill. Por isso, pode ser possível encontrar vida em algum lugar do universo em um planeta que não esteja se movendo e tremendo como a Terra.
