Enquanto os astrônomos estão tentando descobrir quais planetas eles acham que são habitáveis, há uma série de coisas a considerar. Quão perto eles estão de sua estrela-mãe? De que são feitas as atmosferas? E uma vez que essas respostas sejam descobertas, há outra coisa a se perguntar: quantos minerais existem na superfície do planeta?
Em uma palestra hoje, o Instituto Carnegie de Robert Hazen, de Washington, delineou suas descobertas mostrando que dois terços dos minerais da Terra poderiam ter surgido da própria vida. O conceito não é novo - ele e sua equipe publicaram isso pela primeira vez em 2008 -, mas suas descobertas vieram antes da infinidade de exoplanetas descobertos pelo telescópio espacial Kepler.
À medida que mais informações são aprendidas sobre esses mundos distantes, será interessante ver se é possível aplicar suas descobertas - se pudéssemos detectar os minerais de longe em primeiro lugar.
"Vivemos em um planeta de notável beleza, e quando você o observa da proximidade de nossa lua, vê o que é obviamente um planeta muito dinâmico", disse Hazen a delegados no "Habitable Worlds Across Time and Space", um simpósio de primavera do Instituto de Ciências do Telescópio Espacial que está sendo transmitido pela web esta semana (28 de abril a 1º de maio).
Seu argumento era que os planetas não começam necessariamente assim, mas ele disse em sua palestra que convidaria comentários e perguntas sobre seu trabalho para processos alternativos. Sua equipe acredita que os minerais e a vida co-evoluíram: a vida se tornou mais complexa e o número de minerais aumentou com o tempo.
O primeiro mineral no cosmos foi provavelmente diamantes, formados em supernovas. Essas explosões estelares são onde os elementos mais pesados em nosso cosmos foram criados, tornando o universo mais rico que sua sopa inicial de hidrogênio e hélio.
De fato, existem 10 elementos que foram fundamentais na formação da Terra, disse Hazen, bem como os de outros planetas em nosso sistema solar (o que também significa que, presumivelmente, isso se aplicaria aos exoplanetas). Estes eram carbono, nitrogênio, oxigênio, magnésio, silício, carbono, titânio, ferro e nitrogênio, que formaram cerca de uma dúzia de minerais no início da Terra.
Aqui está a coisa, no entanto. Hoje existem mais de 4.900 minerais na Terra, formados a partir de 72 elementos essenciais. Bastante mudança.
O grupo de Hazen propõe 10 estágios de evolução:
- Minerais condritos primários (4,56 bilhões de anos atrás) - o que existia à medida que a nebulosa solar que formava nosso sistema solar esfriava. 60 espécies minerais no momento.
- Planetesimais - ou protoplanetas - alterados por impactos (4,56 BYA para 4,55 BYA). Aqui é onde surgiram feldspatos, micas, argilas e quartzo. 250 espécies minerais.
- Formação de planetas (4,55 BYA a 3,5 BYA). Em um planeta "seco" como Mercúrio, a evolução parou em cerca de 300 espécies minerais, enquanto planetas "mais úmidos" como Marte teriam visto cerca de 420 espécies minerais, incluindo hidróxidos e argilas produzidos a partir de processos como vulcanismo e gelados.
- Formação de granito (mais de 3,5 BYA). 1.000 espécies minerais, incluindo berila e tantalita.
- Tectônica de placas (mais de 3 BYA). 1.500 espécies minerais. Aumentos produzidos a partir de mudanças como novos tipos de vulcanismo e mudanças metamórficas de alta pressão no interior da Terra.
Esses estágios acima são o máximo que você alcançaria em um planeta sem vida, disse Hazen. Quanto aos estágios restantes na Terra, aqui estão eles:
- Biosfera anóxica (4 a 2,5 BYA), novamente com cerca de 1.500 espécies minerais existentes na atmosfera primitiva. Aqui estava o surgimento dos quimiolitoautotróficos, ou a vida que obtém energia a partir de compostos inorgânicos oxidantes.
- Oxidação paleoproterozóica (2,5 a 1,5 BYA) - um enorme aumento de espécies minerais para 4.500, pois o oxigênio se torna um participante dominante na atmosfera. "Estamos tentando entender se isso é realmente verdade para todos os outros planetas ou se existem caminhos alternativos", disse Hazen.
E os três estágios finais até os dias atuais foram o surgimento de grandes oceanos, uma era glacial global e depois (nos últimos 540 milhões de anos) a biomineralização ou o processo de organismos vivos que produzem minerais. Esta última etapa incluiu o desenvolvimento das raízes das árvores, o que levou a espécies como fungos, micróbios e vermes.
Deve-se notar aqui que o oxigênio não indica necessariamente que há vida complexa. O colega orador David Catling, da Universidade de Washington, observou que o oxigênio subiu na atmosfera há cerca de 2,4 bilhões de anos atrás, coincidindo com o surgimento de vida complexa.
Os animais como os entendemos podem ter sido "impossíveis durante a maior parte da história da Terra, porque não conseguiam respirar", observou ele. Mas mais estudos serão necessários sobre esse ponto. Afinal, só encontramos vida em um planeta: a Terra.
A conferência STSCI continua até 1º de maio; você pode ver a agenda aqui.
