Estruturas gigantes no manto terrestre revelam indícios da origem da vida no planeta

Fato central: um estudo publicado na revista Nature Geoscience descreve duas massas de dimensão continental, a aproximadamente 2.900 quilômetros da superfície, que podem esclarecer etapas iniciais da evolução da Terra e as condições que levaram ao surgimento da vida.

Quem descobriu e do que se trata

Geocientistas liderados por Yoshinori Miyazaki, da Universidade Rutgers, analisaram registros sísmicos globais e identificaram duas formações profundas denominadas “poças de lava”. Elas estão alojadas na fronteira entre núcleo e manto, sob o Oceano Pacífico e sob o continente africano, e destoam fortemente do material rochoso que as circunda.

Onde essas estruturas estão localizadas

As poças de lava residem na chamada “zona de transição núcleo-manto”, a cerca de 2.900 km de profundidade. Nessa região, a temperatura e a pressão são extremamente elevadas, e a maior parte do conhecimento científico depende de dados indiretos, principalmente a velocidade de propagação de ondas sísmicas geradas por terremotos e explosões controladas.

Quando as evidências foram reunidas

Embora a existência de anomalias sísmicas nesse nível seja investigada há décadas, a síntese atual, baseada em modelagem geodinâmica de alta resolução apresentada no artigo, reúne novos cálculos e simulações capazes de retratar detalhadamente a forma, o volume e a composição relativa das duas massas.

Como os pesquisadores estudaram o interior inacessível

Por não ser possível perfurar até o núcleo, a equipe interpretou a desaceleração intensa de ondas sísmicas ao atravessar as poças de lava. Essa perda de velocidade indica diferenças composicionais marcantes em relação ao manto sólido que as envolve. O contraste também confirma que se trata de corpos únicos, e não de simples variações graduais de densidade.

Por que as poças de lava desafiam os modelos clássicos

Segundo as teorias correntes de evolução planetária, o manto inicial, formado após a solidificação de um oceano de magma que cobria a Terra primitiva, teria organizado camadas químicas relativamente definidas. O resfriamento subsequente, ainda de acordo com esses modelos, deveria ter homogeneizado gradualmente o interior. Todavia, as estruturas observadas pelo grupo são amorfas, volumosas e distintas, sugerindo que algo interrompeu ou alterou esse processo de mistura.

Hipótese sobre a formação das estruturas

A modelagem apresentada no estudo indica que silício e magnésio podem ter migrado do núcleo metálico para a base do manto. Essa transferência química teria criado misturas resfriadas de maneira heterogênea, preservando porções antigas do oceano de magma. Assim, as poças de lava seriam vestígios da Terra jovem, guardados por bilhões de anos próximos ao núcleo.

Efeitos do intercâmbio núcleo-manto

Ao afetar o resfriamento do planeta, a interação entre núcleo e manto também influencia fenômenos associados à habitabilidade. O estudo menciona possíveis consequências sobre a atividade vulcânica, a composição da atmosfera nascente e a formação de campos magnéticos protetores, fatores reconhecidos como essenciais para a manutenção de água líquida e, finalmente, para o desenvolvimento da vida.

Dimensão e singularidade das poças de lava

Cada uma das duas massas possui área comparável à de continentes na superfície. A magnitude explica por que elas alteram significativamente a propagação das ondas sísmicas. A singularidade reside não apenas no tamanho, mas na diferença de densidade e composição: as ondas desaceleram muito mais ali do que no manto circundante, sinalizando que os materiais contidos são mais ricos em elementos leves vindos do núcleo.

Importância para a cronologia geológica

Se confirmadas como remanescentes do oceano de magma basal, essas formações servem como “fósseis químicos”, registrando etapas que vão do resfriamento inicial ao estabelecimento de gradientes de temperatura que controlam convecção, placas tectônicas e liberação de gases. Conhecer essas etapas ajuda a reconstruir o quadro de condições que favoreceram o surgimento de organismos primitivos.

Conexão com ambientes propícios à vida

A relevância das poças de lava ganhou paralelo em outro trabalho, de maio, na revista Nature Ecology & Evolution. Em ambiente controlado, pesquisadores alemães criaram um “jardim químico” para simular fontes hidrotermais ricas em ferro e hidrogênio, ambientes que, ainda hoje, sustentam microrganismos independentes da luz do Sol. A associação entre trocas químicas profundas, vulcanismo submarino e nichos quentes subaquáticos reforça a ideia de que processos no interior do planeta fornecem energia e ingredientes fundamentais para a biogênese.

Ferramentas analíticas aplicadas

O artigo na Nature Geoscience baseia-se em três conjuntos de informações: catálogos globais de sismologia, simulações numéricas de propagação de ondas e modelos termodinâmicos de composição mineral. A combinação permite isolar as propriedades específicas das poças de lava, estimar sua densidade relativa e avaliar a estabilidade de longo prazo dessas estruturas.

Desafios para modelos de evolução planetária

Modelos tradicionais presumem um manto que, ao longo de bilhões de anos, torna-se gradualmente mais homogêneo pela mistura convectiva. A preservação das poças de lava contraria essa suposição, sugerindo que barreiras químicas ou térmicas limitaram a convecção em certas zonas. Incorporar tais barreiras em ferramentas de previsão é agora um objetivo fundamental para entender não apenas a Terra, mas também outros planetas rochosos.

Implicações para a astrobiologia

Ao mostrar que a interação núcleo-manto pode gerar ambientes fisicamente estáveis por bilhões de anos, o estudo indica que fenômenos semelhantes em exoplanetas poderiam criar condições de habitabilidade prolongada. Assim, as poças de lava fornecem um análogo terrestre para avaliar quais características internas procurar em observações de mundos distantes.

Próximos passos sugeridos pela pesquisa

Os autores recomendam densificar as redes de coleta sísmica em áreas oceânicas, ampliar experimentos de alta pressão em laboratório e refinar algoritmos de inversão de dados. Cada avanço permitirá refinar as estimativas de composição, temperatura e viscosidade no limite núcleo-manto, aprofundando o entendimento sobre como fragmentos do primeiro oceano de magma permanecem preservados.

Ao esclarecer a natureza das poças de lava, a ciência avança na reconstrução da cronologia do planeta, do resfriamento inicial até o surgimento das primeiras formas de vida, lançando novas bases para interpretar a evolução interna da Terra e de corpos semelhantes no universo.