A Terra é o único planeta com uma grande quantidade de água e uma lua relativamente grande, que estabiliza o seu eixo, no sistema solar. Ambos fatos foram essenciais para a Terra desenvolver a vida. Os planetólogos da Universidade de Münster (Alemanha) puderam mostrar, pela primeira vez, que a água chegou à Terra com a formação da Lua há 4,4 bilhões de anos.

A Lua foi formada quando a Terra foi atingida por um corpo do tamanho de Marte, também chamado de Theia. Até agora, os cientistas supunham que Theia se originou no sistema solar interior próximo da Terra. No entanto, pesquisadores de Münster podem mostrar que Theia vem do sistema solar externo e entregou grandes quantidades de água à Terra. Os resultados foram publicados na edição atual da Nature Astronomy.

Do exterior para o interior do sistema solar

A Terra se formou no sistema solar interno “seco” e, portanto, é um tanto surpreendente que exista água na Terra. Para entender por que esse é o caso, temos que voltar no tempo quando o sistema solar foi formado, há cerca de 4,5 bilhões de anos. De estudos anteriores, sabemos que o sistema solar foi estruturado de tal forma que os materiais “secos” foram separados dos materiais “úmidos”: os chamados meteoritos “carbonosos”, que são relativamente ricos em água, vêm do sistema solar externo, enquanto que os meteoritos “não carbonosos” vêm do sistema solar interno.

Embora estudos anteriores tenham mostrado que os materiais carbonosos provavelmente eram responsáveis por fornecer a água para a Terra, não se sabia quando e como esse material carbonoso — a água — chegou à Terra. “Nós usamos isótopos de molibdênio para responder a essa pergunta.”

Os isótopos de molibdênio nos permitem distinguir claramente o material carbonado e não-carbonáceo e, como tal, representa uma “impressão genética” do material do sistema solar externo e interno”, explica o Dr. Gerrit Budde do Instituto de Planetologia em Münster e principal autor do estudo.

As medições feitas pelos pesquisadores de Münster mostram que a composição isotópica do molibdênio da Terra está entre as dos meteoritos carbonosos e não-carbonáceos, demonstrando que parte do molibdênio da Terra se originou no sistema solar externo. Neste contexto, as propriedades químicas do molibdênio desempenham um papel fundamental porque, como é um elemento que ama o ferro, a maior parte do molibdênio da Terra está localizada no núcleo. “O molibdênio que é acessível hoje no manto da Terra, portanto, se originou nos últimos estágios da formação da Terra, enquanto o molibdênio das fases anteriores está inteiramente no centro”, explica o Dr. Christoph Burkhardt, segundo autor do estudo. Os resultados dos cientistas mostram, portanto, pela primeira vez, que esse material carbonoso do sistema solar exterior chegou tarde na Terra.

Mas os cientistas estão indo um passo além

Eles mostram que a maior parte do molibdênio no manto da Terra era fornecida pelo proto-planeta Theia, cuja colisão com a Terra há 4,4 bilhões de anos levou à formação da Lua. No entanto, uma vez que grande parte do molibdênio no manto da Terra se originou do sistema solar externo, isso significa que a própria Theia também se originou no sistema solar externo. Segundo os cientistas, a colisão forneceu material carbonoso suficiente para explicar a quantidade total de água na Terra.

“Nossa abordagem é única porque, pela primeira vez, nos permite associar a origem da água na Terra com a formação da lua. Para simplificar, sem a Lua provavelmente não haveria vida na Terra”, diz Thorsten Kleine, professor de planetologia da Universidade de Münster. [Phys]

Gerrit Budde et al, Molybdenum isotopic evidence for the late accretion of outer Solar System material to Earth, Nature Astronomy (2019). DOI: 10.1038/s41550-019-0779-y