A recuperação de rochas do manto que quebraram recordes pode redefinir a história da Terra

Uma equipa internacional começou a investigar o papel do manto no suporte da vida na Terra, estimulando a atividade vulcânica e influenciando os ciclos globais.

Os cientistas recuperaram com sucesso o primeiro longo fragmento de rocha originado no manto da Terra, a camada abaixo da crosta e o maior componente do planeta. Espera-se que essas rochas esclareçam o papel do manto na origem da vida na Terra, a atividade vulcânica que ocorre quando ele derrete e seu impacto nos ciclos globais de elementos vitais como carbono e hidrogênio, segundo a pesquisa. equipe.

1.268 m (4.160 pés) de rocha do manto quase contínua foram extraídos de uma ‘janela tectônica’, uma seção do fundo do mar onde as rochas do manto foram expostas ao longo da Dorsal Meso-Atlântica, durante a Expedição 399 ‘Blocos de Construção da Vida, Bloco Atlântida’ Para navio de perfuração no oceano Decisão de Guedes Na primavera de 2023.

Com tentativas que remontam ao início da década de 1960, a extração foi uma conquista recorde liderada pelo Programa Internacional de Descoberta do Oceano, um consórcio internacional de pesquisa marinha de mais de duas dezenas de países que recupera amostras cilíndricas de sedimentos e rochas do fundo do oceano para estudar. A história da Terra.

Análise de rochas recuperadas

Desde então, a equipa da missão compilou um inventário de rochas exumadas do manto para compreender a sua composição, estrutura e contexto.

Seus resultados foram apresentados na revista ciênciasEste estudo revela um histórico de dissolução nas rochas recuperadas mais longo do que o esperado.

O autor principal, Professor Johan Lisenberg, da Escola de Ciências da Terra e Ambientais da Universidade de Cardiff, disse:”Quando recuperamos as rochas no ano passado, foi um grande avanço na história das ciências da Terra, mas o mais importante é que seu valor reside no que os núcleos rochosos do manto pode nos contar sobre a formação e evolução do nosso planeta.” Nosso estudo começa observando a composição do manto, documentando os minerais encontrados nas rochas recuperadas, bem como sua composição química. Há muito menos piroxênio nas rochas, e as rochas contêm concentrações muito elevadas de magnésio, ambas resultantes de quantidades muito mais derretidas do que esperávamos.”

Esse derretimento ocorreu quando o manto subiu das partes profundas da Terra em direção à superfície.

Os resultados de uma análise mais aprofundada deste processo podem ter implicações importantes para a compreensão de como o magma se forma e como leva à atividade vulcânica, dizem os investigadores.

“Também encontramos canais através dos quais o magma era transportado através do manto e, assim, pudemos traçar o destino do magma depois que ele se formou e se moveu para a superfície da Terra. Isso é importante porque nos diz como o manto derrete e alimenta os vulcões, especialmente. aqueles no fundo do oceano que representam a maior parte da atividade vulcânica na Terra.” “O acesso a essas rochas do manto nos permitirá estabelecer a ligação entre os vulcões e a fonte final de magma.”

Possível ligação com a origem da vida

O estudo também fornece resultados preliminares sobre como o peridoto, mineral abundante nas rochas do manto, interage com a água do mar, desencadeando uma série de reações químicas que produzem hidrogênio e outras moléculas que podem alimentar a vida.

Os cientistas acreditam que este pode ter sido um dos processos fundamentais na origem da vida na Terra.

“As rochas que existiam na Terra primitiva são muito semelhantes às que existiam na Terra”, disse a Dra. Susan Q. Lange, cientista associada em geologia e geofísica do Woods Hole Oceanographic Institution, que foi co-cientista da missão e parte de uma equipe que continua analisando amostras de rochas e fluidos. Durante esta expedição, nós as recuperamos das rochas mais comuns que hoje constituem nossos continentes.

“A análise destes dados dá-nos uma visão crítica dos ambientes químicos e físicos que existiram no início da história da Terra e que podem ter fornecido uma fonte constante de combustível e condições favoráveis ​​ao longo de longos períodos geológicos para acolher as primeiras formas de vida.”

A equipa internacional de mais de 30 cientistas da missão JOIDES Resolution continuará a sua investigação nas amostras de crateras recuperadas para resolver uma vasta gama de problemas.

Andrew McCaig, professor associado da Escola de Terra e Meio Ambiente da Universidade de Leeds, que foi o principal proponente da Expedição 399 e co-cientista líder da missão, acrescentou: “Todos os envolvidos na Expedição 399, começando com a primeira proposta em 2018, podemos nos orgulhar das conquistas documentadas neste artigo.” “Nosso novo buraco profundo será uma seção inovadora nas próximas décadas em disciplinas tão diversas como processos de derretimento do manto, troca química entre rochas e o oceano, geoquímica orgânica , e microbiologia. Todos os dados da missão estarão totalmente disponíveis e constituem um modelo de como a ciência internacional deve ser feita.

Referência: “Longa Seção de Peridotito Empobrecido Serpentinizado” por C. Johan Lissenberg, Andrew M. McCaig, Susan Q. Lange, Peter Blum, Natsuo Abe, William J. Brazelton, Remy Coltat, Jeremy R. Deans, Christine L. DickersonMargaretGodardBarbara E. John, Frieder Klein, Rebecca Cohen, Kuan-Yu Lin, Haiyang Liu, Ethan L. Lopez, Toshio Nozaka, Andrew J. Parsons, Vamdev Pathak, Mark K. Regan, Jordyn A. Rubary, Evan B. Savov, Ester M. Schwarzenbach, Olivier J. Sisman, Gordon Southam, Fengping Wang, C. Jeffrey Witt, Leslie Anderson e Sarah Treadwell, 8 de agosto de 2024, ciências.
DOI: 10.1126/science.adp1058