Este artigo foi publicado originalmente em Éos. A publicação contribuiu com o artigo para Space.com’s Vozes de especialistas: artigos de opinião e insights.
A Terra congelou há mais de 717 milhões de anos. O gelo desceu dos pólos até o equador, e os escuros mares subglaciais sufocaram sem a luz solar para alimentar a fotossíntese. Terra tornou-se um mundo estranho e irreconhecível – um “bola de neve Terra”, onde até a água estava mais fria que congelante.
Em Comunicações da Natureza, pesquisadores relataram a primeira temperatura do mar medida em um episódio de bola de neve na Terra: −15°C ± 7°C. Se este número se mantiver, será a temperatura do mar mais fria medida na história da Terra.
“Estamos lidando com salmouras salgadas”, disse Ross Mitchellgeólogo do Instituto de Geologia e Geofísica da Academia Chinesa de Ciências. “Isso é exatamente o que você vê na Antártica hoje”, acrescentou, exceto que as salmouras da Terra em forma de bola de neve eram um pouco mais frias do que a lama salgada de -13°C do Lago Vida, hoje coberto de gelo na Antártica.
Passado Ferro
A bola de neve de Sturtian foi uma catástrofe climática descontrolada que ocorreu porque o gelo reflete mais luz solar do que a terra ou a água. O gelo refletiu a luz solar, o que esfriou o planeta, o que produziu mais gelo, o que refletiu mais luz solar e assim por diante, até que o mundo inteiro acabou soterrado sob geleiras que poderiam ter até um quilômetro de espessura.
Esta época incomum deixou para trás rochas incomuns: formações de ferro vermelho enferrujado que se acumularam onde as geleiras continentais encontravam os mares cobertos de gelo. Para medir a temperatura da Terra como uma bola de neve, a equipe desenvolveu uma nova maneira de usar esse ferro como termômetro.
As formações de ferro se acumulam na água rica em ferro dissolvido. O oxigênio transforma a forma “férrica” esverdeada e facilmente dissolvida em ferro “ferroso” vermelho enferrujado que permanece sólido. É por isso que quase todas as formações ferríferas são antigas, relíquias de uma época anterior à atmosfera da Terra começar a encher-se de oxigénio, há cerca de 2,4 mil milhões de anos, ou da mais recente bola de neve da Terra, quando os mares estavam selados sob o gelo. Incapaz de absorver o oxigênio do ar ou da fotossíntese, a água do mar escura e coberta de gelo da Terra foi drenada de oxigênio.
O ferro-56 é o isótopo de ferro mais comum, mas o ferro-54 mais leve enferruja mais facilmente. Assim, quando o ferro enferruja no oceano, o ferro dissolvido restante é enriquecido no isótopo mais pesado. Ao longo de muitos ciclos de ferrugem parcial e limitada – como o que aconteceu na anóxica Terra Arqueana – esse enriquecimento cresce, razão pela qual as antigas formações ferríferas contêm ferro isotopicamente muito pesado em comparação com os minerais de ferro que se formaram depois que a atmosfera da Terra e os oceanos foram preenchidos com oxigênio.
O ferro da Terra Bola de Neve também é pesado, ainda mais do que as formações ferríferas do passado distante, pré-oxigênio. Os pesquisadores perceberam que a temperatura poderia ser a explicação: os minerais de ferro que se formam na água fria acabam istopicamente mais pesados. Não sabemos exatamente quão quente estava quando as antigas formações ferríferas se acumularam, mas provavelmente foi mais quente do que durante a bola de neve da Terra, quando as geleiras atingiram o equador. Usando uma estimativa anterior de 25°C para a temperatura da água do mar arqueana, a equipe calculou que as águas que formaram as formações ferríferas da Terra em formato de bola de neve provavelmente seriam 40°C mais frias.
“É uma maneira nova e muito interessante de obter algo diferente dos dados de isótopos de ferro”, disse o geoquímico Andy ouviu da Instituição Oceanográfica Woods Hole, que não esteve envolvido no estudo. “É uma situação engraçada e atrasada quando você usa rochas ainda mais antigas como base para entender algo que se formou há 700 milhões de anos.”
Em parte devido a essa situação atrasada, Heard pensa que o estudo é melhor interpretado qualitativamente como uma forte evidência de que a água do mar estava realmente fria, mas talvez não de que estava exatamente a -15°C.
A equipe também analisou isótopos de estrôncio e bário para determinar que a bola de neve da água do mar da Terra era até 4 vezes mais salgada do que o oceano moderno. Jochen Brocks da Universidade Nacional Australiana, que não esteve envolvido no estudo, disse que os resultados dos pesquisadores se alinham com sua própria análise de salinidade de sedimentos terrestres em forma de bola de neve da Austrália, com base em um método diferente. Essas rochas se formaram em uma salmoura que Brocks acredita ser salgada o suficiente para atingir -7°C antes de congelar. Outro grupo que chegou a uma conclusão semelhante usando métodos diferentes faz com que esse cenário extremo pareça muito mais plausível, disse ele.
“Foi muito legal obter a confirmação adicional de que estava realmente muito, muito frio”, disse ele.
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