Planeta Terra pode fabricar sua própria água

Com informações da New Scientist 

A água totalmente terrestre é gerada no interior de cristais de quartzo nas profundezas do manto. [Imagem: Earth and Planetary Science Letters]

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