Cristais mais antigos do mundo contêm sedimentos mais velhos ainda

Cientistas acreditam ter encontrado fragmentos da crosta primordial da Terra nos cristais mais antigos do mundo — zirconitas de mais de quatro bilhões de anos atrás. O estudo, publicado na revista científica Earth, Atmospheric and Planetary Sciences, analisou os cristais de Jack Hills, no oeste da Austrália, cujo interior foi reprocessado pelo magma antigo da Terra.

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Apesar do planeta conter os mesmo átomos desde o início de sua existência, nada sólido dos primeiros milhões ou até bilhões de anos de história sobrevive, já que a matéria foi reprocessada desde então, provavelmente diversas vezes. É na Lua e em asteroides que conseguimos evidências mais diretas da época do surgimento do Sistema Solar.

Para os geólogos, é complicado não encontrar pedra alguma que esteve nos primeiros 10% da existência da Terra. Embora minerais desse tempo não tenham sobrevivido, a presença de restos continentais nas zirconitas mostra que a crosta terrestre era extensa e foi exposta aos elementos acima do nível do mar — um cenário bem incomum para as primeiras centenas de milhões de anos do planeta.

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Pedras inesperadamente antigas

Excetuando fragmentos vindos do espaço, as zirconitas australianas são os minerais mais antigos do planeta. Recentemente, elas foram usadas para provar que havia tinha chuva e oceanos há 4 bilhões de anos. Elas foram cristalizadas a partir de magma, mas não do oceano original, mas sim do magma feito de pedras mais antigas puxadas para o centro da Terra para derreter.

Uma zirconita de cerca de 200 micrômetros encontrada em Jack Hills — ela está entre os cristais mais antigos do mundo, e guarda amostras de crosta mais antigas ainda consigo (Imagem: Ross Mitchell)

Após formados, os cristais foram incorporados em rochas sedimentares, que acabaram desmontadas pela erosão e espalhadas há muito tempo, deixando apenas as zirconitas para trás. A maior parte das informações sobre as rochas do magma formador se perdeu no reprocessamento, mas não tudo. Os cientistas sempre quiseram saber se elas eram sedimentares ou ígneas.

Rochas ígneas são formadas pelo resfriamento do magma ou da lava do início da história terrestre, mas as sedimentares precisam de um ciclo de água para se formar — ou seja, serem expostas à atmosfera acima do nível do mar ou dos rios. A chuva causa, assim, sua erosão, levando o material para lagos e oceanos, onde as os fragmentos descansam nas profundezas e são convertidas em outros tipos de rochas.

Pode-se ver o granito tipo S sendo incorporado ao magma na imagem da esquerda, nos Himalaias, e as zirconitas de Jack Hills, na Austrália, na foto da direita (Imagem: Ross Mitchell)

Cientistas da Academia de Ciências da China, então, reavaliaram as zirconitas da Austrália e outras do Leito de Arenito Verde da África do Sul, que também podem ter bilhões de anos. Uma inteligência artificial foi treinada para reconhecer a assinatura de sedimentos dentro das zirconitas, descobrindo que várias guardam granito do tipo S, formado pelos sedimentos subduzidos pelo magma antigo.

Esperava-se que a proporção desse tipo de granito só subisse com a passagem do tempo, mas a pesquisa revelou que as zirconitas antigas tinham 35% do material, indicando que a proporção de granito tipo S aumenta e diminui, seguindo os ciclos de formação e colapso dos supercontinentes.

O ponto central é que o granito é sedimentar, então precisa do longo processo aquático para se formar — indicando que as ilhas onde teria sido criado teriam de ser muito mais antigas. Isso quer dizer que os ciclos tectônicos de subducção da crosta para o manto ocorreram há pelo menos 4,2 bilhões de anos, como provado pelo granito nas zirconitas.

A Terra, à época, não teria sido um mundo seco, como se acreditava no passado, e nem um oceano sem terra, como se acreditava mais recentemente. Havia crosta no início da história do planeta — e encontramos pequenos pedaços dela.