Cientistas aquecem rochas a 1.400 °C em hidrogênio, convertem quase 80% do óxido de ferro e sugerem que a Terra fabricou parte da própria água

Experimentos da Universidade do Novo México apontam que reações na atmosfera da Terra jovem podem ter gerado água, sem depender só de cometas e meteoritos.

Em fornos a até 1.400 °C, rochas ricas em ferro expostas a hidrogênio produziram vapor de água em questão de minutos. O resultado, publicado na revista Nature Geoscience por pesquisadores da Universidade do Novo México (UNM), nos Estados Unidos, sugere que a Terra pode ter gerado boa parte da própria água enquanto crescia, e não apenas recebido esse recurso de fora.

A ideia desloca uma pergunta antiga da ciência planetária: de onde veio a água dos oceanos, dos rios e, na Amazônia, dos enormes volumes que sustentam a maior bacia hidrográfica do planeta?

A hipótese tradicional e suas lacunas

Uma das explicações mais aceitas envolve a chegada de material rico em água vindo de regiões frias do Sistema Solar primitivo, incluindo seixos de gelo, além de cometas e meteoritos. Segundo a UNM, porém, ainda há dúvidas sobre como essa água teria sido entregue de tão longe e se esse processo explica por completo a composição química do planeta.

O novo trabalho explora outro caminho: a água teria se formado por reações químicas entre material rochoso e o hidrogênio da atmosfera da Terra em crescimento.

Chuva de seixos numa atmosfera de hidrogênio

O mecanismo parte da chamada acreção de seixos, processo em que pequenas partículas rochosas se acumulam para construir um corpo planetário maior. Quando o planeta ficou suficientemente massivo, poderia ter desenvolvido uma atmosfera quente, de alta pressão e rica em hidrogênio.

Ao atravessar esse ambiente, os seixos de silicato teriam o óxido de ferro reagindo com o hidrogênio, produzindo ferro metálico e vapor de água. Os autores chamam o fenômeno de chuva de seixos.

Como o teste foi feito

A pesquisa foi liderada pela estudante de pós-graduação Susmita Garai, com Zachary Sharp, professor e diretor de Ciências da Terra e Planetárias, e Peter Olson, também da UNM. A equipe aqueceu amostras de rocha silicatada entre 1.200 e 1.400 °C, em fluxos de hidrogênio e, para comparação, de hélio. Os testes duraram de 15 minutos a três horas.

Nos experimentos com hidrogênio, quase 80% do óxido de ferro das amostras virou ferro metálico, gerando vapor de água. No ensaio com hélio, a reação não ocorreu, o que mostra o papel central do hidrogênio.

“Em order de avaliar a possibilidade de a ‘chuva de seixos’ ser uma fonte de água, precisávamos construir e executar experimentos de alta temperatura muito desafiadores. Os esforços da Dra. Garai valeram muito a pena, pois ela descobriu que a água é produzida em apenas minutos no ambiente de alta temperatura da atmosfera da Terra primitiva”, explicou Sharp.

Centenas de oceanos, com ressalvas

Os pesquisadores não sabiam de antemão quão rápida ou abundante seria a reação. Sharp afirmou que a extrapolação dos resultados indica que centenas de oceanos de água foram provavelmente produzidos dessa forma. É uma extrapolação a partir de laboratório, não uma medição direta da Terra primitiva.

“Olhando para uma grande massa de água, é difícil imaginar que ela possa ter sido produzida há quatro bilhões e meio de anos numa atmosfera infernal, mas muito possivelmente foi”, disse o pesquisador.

Reflexo para outros mundos

Se condições semelhantes existiram na formação de outros planetas rochosos, a mesma química poderia ser um mecanismo comum de produção de água em exoplanetas do tamanho da Terra. “A ideia de acreção de seixos ainda é relativamente nova. Existe há cerca de uma década. Mas parece resolver muitos problemas do paradigma atual de formação planetária”, afirmou Sharp.

Ele acrescentou: “E agora vemos que também pode explicar por que nosso planeta é habitável. Por extensão, é razoável esperar que outros corpos do tamanho da Terra em torno de outras estrelas também tenham água e possivelmente vida.”

O que ainda não se sabe

Segundo a Universidade do Novo México, os experimentos demonstram um mecanismo possível de produção de água na formação planetária, mas definir quanto da água terrestre teve essa origem exigirá novas pesquisas. Isso inclui estimar o peso relativo desse processo frente à água trazida por outros materiais.

Para a região amazônica, onde rios, chuvas e floresta dependem do ciclo da água, o estudo oferece sobretudo perspectiva: a origem desse recurso pode estar ligada à própria construção do planeta. Os próximos passos dependem de novos experimentos e modelos que testem o peso real desse mecanismo.

Com informações de Universidade do Novo México (UNM).

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