Região: Cientistas descobrem 'reserva' de oxigênio oculta nas profundezas da Terra

Cientistas descobrem 'reserva' de oxigênio oculta nas profundezas da Terra Descoberta levanta a hipótese de que antigas erupções vulcânicas tenham contribuído para transformar a atmosfera do planeta bilhões de anos atrás Magma: experimentos indicam que rocha derretida pode armazenar quantidades maiores de oxigênio sob altas pressões (Freepik)

Priorizar nos meus resultados Google Tudo sobre Acompanhe tudo sobre Planeta Terra Saiba mais Cientistas descobriram que o magma nas profundezas da Terra pode armazenar quantidades de oxigênio maiores do que se acreditava anteriormente. A descoberta, publicada na revista científica National Science Review, sugere que a atividade vulcânica pode ter contribuído para mudanças na composição da atmosfera terrestre bilhões de anos atrás.

O estudo foi conduzido por uma equipe internacional com participação de pesquisadores do Centro de Pesquisa Avançada em Ciência e Tecnologia de Alta Pressão (HPSTAR), na China.

Por meio de experimentos de alta pressão e simulações computacionais, os pesquisadores identificaram que a rocha derretida consegue absorver oxigênio adicional, além da quantidade normalmente prevista por sua composição química.

O oxigênio é um dos elementos mais abundantes no interior terrestre e integra a composição dos silicatos, materiais presentes em grande parte do manto e da crosta.

Tradicionalmente, os modelos científicos consideravam que a quantidade desse elemento no magma era determinada pela composição química de outros componentes, como silício, magnésio e ferro. Para investigar essa hipótese, os pesquisadores recriaram em laboratório condições semelhantes às encontradas nas profundezas do planeta.

As amostras de basalto sintético foram submetidas a temperaturas entre 1.200 °C e 1.800 °C e pressões de até 7 gigapascais, aproximadamente 69 mil vezes a pressão atmosférica na superfície.

Os cientistas também utilizaram óxido de platina para criar um ambiente rico em oxigênio e avaliar a capacidade de absorção da rocha fundida. Após o resfriamento, analisaram a composição do material para identificar a quantidade adicional armazenada.

Os resultados mostraram que a capacidade de armazenamento aumentou conforme a pressão aplicada. Em condições próximas à pressão atmosférica, as amostras praticamente não apresentaram excesso de oxigênio.

Entretanto, sob pressão de 7 gigapascais, a quantidade adicional ultrapassou 5% da massa do material analisado. Nos experimentos realizados sem a adição de óxido de platina, os valores ficaram entre 0,2% e 0,5%.

Os pesquisadores utilizaram espectroscopia Raman para verificar se o oxigênio estava incorporado ao material ou armazenado em pequenas bolhas.

As análises não identificaram sinais detectáveis de gás oxigênio nas amostras, indicando sua incorporação à estrutura do vidro formado após o resfriamento.

Além dos experimentos, a equipe realizou simulações computacionais para investigar o comportamento dos átomos no magma. Os modelos utilizaram redes neurais profundas para representar interações entre magnésio, silício e oxigênio.

Os resultados reproduziram a tendência observada em laboratório: quanto maior a pressão, maior a capacidade do material fundido de absorver o elemento adicional.

As simulações também identificaram mudanças nas cargas elétricas dos átomos e a formação de algumas ligações semelhantes às encontradas em peróxidos.

Esses mecanismos ajudam a explicar como o magma pode incorporar oxigênio além da quantidade prevista pelos modelos químicos convencionais.

A descoberta levou os pesquisadores a investigar uma possível relação entre o interior da Terra e a formação de sua atmosfera rica em oxigênio. Segundo a hipótese apresentada no estudo, o magma formado em regiões oxidadas do manto poderia armazenar oxigênio adicional sob pressões elevadas.

Ao subir em direção à superfície, a redução da pressão diminuiria sua capacidade de retenção, permitindo a liberação de parte desse material. Esse processo poderia ter contribuído para reações químicas que modificaram a composição do manto superior, da crosta e, potencialmente, da atmosfera.

Os pesquisadores destacam que, entre 2,5 bilhões e 2 bilhões de anos atrás, ocorreram aumentos importantes nos níveis de oxigênio atmosférico. O período também coincidiu com a formação de grandes províncias ígneas, extensas regiões produzidas por episódios de atividade magmática.

Em um cálculo preliminar, a equipe estimou que a liberação de oxigênio equivalente a apenas 0,27% da massa do magma daquele período poderia, teoricamente, corresponder à quantidade presente na atmosfera atual.

O resultado não comprova que os vulcões tenham fornecido esse volume de oxigênio. Trata-se de uma estimativa que demonstra a possível dimensão do mecanismo investigado.

Os resultados também podem contribuir para pesquisas sobre a evolução de planetas rochosos. Se o magma consegue armazenar e liberar oxigênio de maneira independente de seus demais componentes químicos, esse processo pode influenciar os modelos de formação atmosférica.

A hipótese também poderá ser considerada em estudos sobre antigos oceanos de magma e a transferência de substâncias entre o interior e a superfície planetária.

Entretanto, ainda são necessárias novas pesquisas para determinar quanto oxigênio os magmas naturais conseguem transportar e qual parcela poderia alcançar a atmosfera. Segundo os autores, compreender esses processos poderá ajudar a investigar como se desenvolveram as condições ambientais de planetas potencialmente habitáveis.

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