Com informações da New
Scientist - 09/02/2017
Origem da água da
Terra
Sem conseguir imaginar uma
reação química que possa dar origem às moléculas de água na Terra primordial, a
teoria preferida dos cientistas é que toda a nossa água chegou aqui a bordo de
cometas e asteroides.
Mas talvez nosso planeta possa
ser azul de dentro para fora.
Uma equipe liderada por Zdenek
Futera, da Universidade de Dublin, na Irlanda, constatou que reações químicas
que produzem água podem de fato ocorrer no manto.
E esta água totalmente terrestre
surge sob tamanha pressão que ela poderia explicar alguns terremotos centenas
de quilômetros abaixo da superfície da Terra ‒ tremores cujas origens até agora
permaneceram inexplicáveis.
Síntese de água no
manto
A equipe realizou uma simulação
computadorizada de reações no manto superior da Terra e descobriu que a água
pode ser produzida pela reação entre hidrogênio líquido e quartzo, a forma mais
comum e estável de sílica nessa parte do planeta.
"Nós mostramos que é
possível ter água se formando no ambiente natural da Terra, em vez de ser de
origem extraterrestre," comemorou o professor John Tse, membro da equipe.
A reação bastante simples ocorre
a cerca de 1.400° C e pressões 20.000 vezes superiores à pressão atmosférica. A
sílica, ou dióxido de silício, reage com o hidrogênio líquido para formar água
líquida e hidreto de silício.
Esta reação havia sido
descoberta por pesquisadores japoneses em 2014, e agora as simulações mostraram
que ela pode ocorrer naturalmente entre 40 e 400 km de profundidade.
Água sob pressão
O detalhe um tanto surpreendente é que as simulações mostram
que a água se forma dentro do quartzo, mas depois não tem como escapar, o que
gera uma acumulação de pressão no interior dos cristais.
"O hidrogênio líquido difunde através da camada de
quartzo, mas acaba por formar água não na superfície, mas no interior do
mineral," disse Tse. "Analisamos a densidade e a estrutura da água
aprisionada e descobrimos que ela está altamente pressurizada".
De acordo com a simulação, a pressão poderia atingir até
200.000 atmosferas. "Observamos que a água está sob alta pressão, o que
pode levar à possibilidade de terremotos induzidos. Entretanto, são necessárias
mais pesquisas para quantificar a quantidade de água liberada necessária para
desencadear terremotos profundos."
Da mesma forma, será necessário quantificar a água produzida
ao longo de eras geológicas, para verificar se esse processo poderia responder
por uma parcela significativa da água do planeta. Enquanto isso, os defensores
da teoria atual continuam procurando por asteroides e cometas feitos
inteiramente de gelo.
Bibliografia:
Formation and properties of water from quartz and
hydrogen at high pressure and temperature
Zdenek Futera, Xue
Yong, Yuanming Pan, John S. Tse, Niall J. English
Earth and Planetary
Science Letters
Vol.: 461, 1 March
2017, Pages 54-60
DOI:
10.1016/j.epsl.2016.12.031
Formation of SiH4 and H2O by the dissolution of quartz
in H2 fluid under high pressure and temperature
Ayako Shinozaki,
Hiroyuki Kagi, Naoki Noguchi, Hisako Hirai, Hiroaki Ohfuji, Taku Okada, Satoshi
Nakano, Takehiko Yagi
American
Mineralogist
Vol.: 99 (7)
DOI: 10.2138/am.
2014.4798
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