Cientistas descobrem água ancestral de 3 bilhões de anos na Terra

Cientistas descobrem água ancestral de 3 bilhões de anos na Terra

Uma equipe de cientistas britânicos e canadenses descobriu antigas bolsas de água, que podem ter sido isoladas da superfície há três bilhões de anos. A semelhança entre a geografia da área da Terra onde a água foi encontrada e a geografia de Marte levanta a possibilidade de que Marte também possa ter água para sustentar a vida presa sob a superfície, o que dá mais esperança à possibilidade de encontrar organismos vivos lá . Barbara Sherwood Lollar, professora de geoquímica da Universidade de Toronto, disse: 'Isso mostra que as rochas antigas têm o potencial de sustentar vida e isso pode ser o caso, estejam eles três quilômetros abaixo da superfície da Terra ou abaixo da superfície de Marte'

A água subterrânea foi encontrada borbulhando de uma mina em Ontário, Canadá, de quase três quilômetros abaixo da superfície. Pesquisadores das universidades de Manchester, Lancaster, Toronto e McMaster analisaram a água e descobriram que ela tem pelo menos 1,5 bilhão de anos, mas pode ter até 2,7 bilhões de anos - cerca de metade da idade do próprio planeta Terra, talvez até mesmo anterior o surgimento da vida multicelular. Até agora, a água antiga só havia sido encontrada presa em pequenas bolhas de rocha, mas essa água jorrava da rocha a uma taxa de 2 litros por minuto.

Descobriu-se que a água antiga contém uma abundância de produtos químicos conhecidos por sustentar organismos na ausência de luz solar. Ele contém hidrogênio e metano dissolvidos, bem como gases nobres como hélio, néon, argônio e xenônio, que podem fornecer energia para a sobrevivência dos micróbios.

O líder do projeto Chris Ballentine, da Universidade de Manchester, disse: 'Nossa descoberta é de grande interesse para pesquisadores que desejam entender como os micróbios evoluem isoladamente e é central para toda a questão da origem da vida, a sustentabilidade da vida, e vida em ambientes extremos e em outros planetas. '

A equipe de estudo no Canadá está examinando atualmente se a água ancestral encontrada na mina contém qualquer forma de vida. Os resultados podem ter implicações de longo alcance para a nossa compreensão da vida na Terra e até mesmo em outros planetas.


    A Terra já esteve totalmente subaquática?

    Eu entendo como as massas de terra do planeta sobem e descem e mudam com o tempo. Mas eu estava me perguntando se a Terra já estava 100% coberta por água e poderia tal planeta existir em outro lugar do universo?


    A Terra com 1,5 bilhão de anos tinha água em todos os lugares, mas não em um continente, sugere estudo

    Os produtos químicos nas rochas sugeriam um mundo sem continentes.

    O que terra se parecia com 3,2 bilhões de anos atrás? Novas evidências sugerem que o planeta estava coberto por um vasto oceano e não tinha nenhum continente.

    Continentes apareceram mais tarde, como placas tectônicas empurrou enormes massas de terra rochosas para cima para romper a superfície do mar, relataram cientistas recentemente.

    Eles encontraram pistas sobre este antigo mundo aquático preservado em um pedaço do antigo fundo do mar, agora localizado no interior do noroeste da Austrália.

    Cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, colisões de alta velocidade entre poeira e rochas espaciais formaram o início do nosso planeta: um borbulhar, esfera fundida de magma que tinha milhares de milhas de profundidade. A Terra esfriou conforme girava eventualmente, depois de 1.000 a 1 milhão de anos, o magma em resfriamento formou os primeiros cristais minerais na crosta terrestre.

    Enquanto isso, Primeira água da terra pode ter sido transportado até aqui por cometas ricos em gelo de fora do nosso sistema solar, ou pode ter chegado na forma de poeira da nuvem de partículas que deu origem ao Sol e seus planetas em órbita, na época da formação da Terra.

    Quando a Terra era um oceano de magma quente, o vapor de água e os gases escapavam para a atmosfera. "Em seguida, choveu da atmosfera quando as condições esfriaram o suficiente", disse o principal autor do estudo, Benjamin Johnson, professor assistente do Departamento de Ciências Geológicas e Atmosféricas da Universidade Estadual de Iowa.

    "Não podemos realmente dizer qual é a fonte da água com base em nosso trabalho, mas sugerimos que, seja qual for a fonte, ela estava presente quando o oceano de magma ainda estava por perto", disse Johnson ao Live Science por e-mail.

    No novo estudo, Johnson e o co-autor Boswell Wing, professor associado de ciências geológicas da Universidade do Colorado em Boulder, analisaram a paisagem única do Panorama no interior australiano. Seu cenário rochoso preserva um sistema hidrotérmico que data de 3,2 bilhões de anos atrás, "e registra toda a crosta oceânica desde a superfície até a máquina de calor que impulsionou a circulação", disse Johnson.

    Preservado naquele fundo oceânico escarpado, havia diferentes versões, ou isótopos, de oxigênio com o tempo, a relação entre esses isótopos pode ajudar os cientistas a decifrar mudanças na temperatura do oceano antigo e no clima global.

    No entanto, os cientistas descobriram algo inesperado através da análise de mais de 100 amostras de sedimentos. Eles descobriram que, há 3,2 bilhões de anos, os oceanos retinham mais oxigênio-18 do que oxigênio-16 (o último é mais comum nos oceanos modernos). Seus modelos de computador mostraram que, em escala global, as massas de terra continentais lixiviam oxigênio-18 dos oceanos. Na ausência de continentes, os oceanos transportariam mais oxigênio-18. E a razão entre esses dois isótopos de oxigênio indicava que, na época, não havia continentes, concluiu o estudo.

    "Este valor é diferente do oceano moderno de uma forma que pode ser explicada mais facilmente pela falta de uma crosta continental emergente", disse Johnson no e-mail.

    Outros pesquisadores já propuseram a ideia de que a Terra já foi coberta pelo oceano, disse Johnson. No entanto, há menos acordo sobre quanto dessa crosta era visível acima do nível do mar. Esta nova descoberta "fornece restrições geoquímicas reais sobre a presença de terra acima do nível do mar", explicou ele.

    A perspectiva de um antigo mundo aquático, a Terra, também oferece uma nova perspectiva sobre outra questão intrigante: onde surgiram as primeiras formas de vida do planeta e como evoluíram, escreveram os pesquisadores no estudo.

    "Existem dois campos principais para a origem da vida: fontes hidrotermais e lagoas em terra", disse Johnson. "Se nosso trabalho for preciso, isso significa que o número de ambientes na terra para a vida emergir e evoluir era realmente pequeno ou ausente até algum tempo depois de 3,2 bilhões de anos atrás."

    Os resultados foram publicados online hoje (2 de março) na revista Nature Geoscience.

    Nota do editor: o título deste artigo foi atualizado em 3 de março para corrigir a idade de uma Terra sem continente, enquanto as evidências neste estudo datam de mais de 3 bilhões de anos atrás, a Terra naquela época tinha apenas 1,5 bilhão de anos, não 3 bilhões de anos.

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    Produtos químicos em rochas oceânicas antigas sugerem que, há 3,2 bilhões de anos, a superfície de uma Terra bebê era livre de continentes e coberta por um oceano global.

    A Terra de 3 bilhões de anos tinha água em todos os lugares, mas não em um continente, sugere estudo: Leia mais

    Isso é legal em vários aspectos. Ele dá uma área continental consistente com trabalhos mais antigos. E fortalece o resultado recente de a vida ter evoluído em torno das aberturas do oceano desde que a produção bioquímica fundadora da vida aconteceu ali e da mesma forma que foi adotada nas primeiras células https://phys.org/news/2020-03-groundwork-life.html ]

    Seu modelo preferido dá um resultado muito claro de 3-5% da superfície continental atual como "subaerial" (exposta à atmosfera), ou

    0,7 * 4 = 2,8% da área total da superfície como continente em 3,2 Ga. Este é um ajuste justo para resultados mais antigos que têm o mesmo modelo geral, resultando em "apenas 2–3% da área da Terra consistia em crosta continental emergida por cerca de 2,5 Ga "combinado com um aumento muito rápido daqui em diante https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0012821X08005748].

    O papel mais antigo tem a crosta continental principalmente sob o magma e / ou oceano devido ao fato de ser mais fino com o manto então mais quente. O rápido aumento subaéreo é sugerido para explicar a rápida mudança de atmosfera dominada por CO2 para O2 devido a várias mudanças nos sumidouros de gás de erosão.


    Rochas antigas fornecem pistas sobre o início da história da Terra

    O oxigênio na forma da molécula de oxigênio (O2), produzida pelas plantas e vital para os animais, é felizmente abundante na atmosfera terrestre e nos oceanos. Os pesquisadores que estudam a história do O2 na Terra, no entanto, sabem que ele foi relativamente escasso durante a maior parte dos 4,6 bilhões de anos de existência do nosso planeta.

    Então, quando e em que ambientes o O2 começou a se acumular na Terra? Estromatólito em Shark Bay, Austrália Ocidental. Acredita-se que esses estromatólitos sejam algumas das formas de vida mais antigas na Terra e são compostos de organismos que provavelmente contribuíram para o O2 que os cientistas estão inferindo que existiu na Terra antiga (ou seja, cianobactérias). Crédito: Ariel Anbar, ASU Baixe a imagem completa

    Ao estudar rochas antigas, os pesquisadores determinaram que em algum momento entre 2,5 e 2,3 bilhões de anos atrás, a Terra passou pelo que os cientistas chamam de “Grande Evento de Oxidação” ou “GOE”. O2 acumulado pela primeira vez na atmosfera da Terra neste momento e está presente desde então.

    Por meio de numerosos estudos neste campo de pesquisa, no entanto, surgiram evidências de que havia pequenas quantidades de O2 em pequenas áreas dos antigos oceanos rasos da Terra antes do GOE. E em um estudo publicado recentemente na revista Nature Geoscience, uma equipe de pesquisa liderada por cientistas da Arizona State University forneceu evidências convincentes para a oxigenação oceânica significativa antes do GOE, em uma escala maior e em profundidades maiores do que anteriormente reconhecido.

    Para este estudo, a equipe mirou em um conjunto de rochas sedimentares marinhas de 2,5 bilhões de anos da Austrália Ocidental, conhecidas como Mt. McRae Shale.

    "Essas rochas foram perfeitas para nosso estudo porque foi mostrado anteriormente que foram depositadas durante um episódio de oxigenação anômala antes do Grande Evento de Oxidação", disse o autor Chadlin Ostrander, da Escola de Exploração da Terra e Espaço da ASU.

    Os xistos são rochas sedimentares que foram, em algum momento no passado da Terra, depositadas no fundo do mar de oceanos antigos. Em alguns casos, esses xistos contêm as impressões digitais químicas dos antigos oceanos em que foram depositados.

    Para esta pesquisa, Ostrander dissolveu amostras de xisto e separou elementos de interesse em um laboratório limpo, depois mediu as composições isotópicas em um espectrômetro de massa. Este processo foi concluído com a ajuda dos coautores Sune Nielsen do Woods Hole Oceanographic Institution (Massachusetts) Jeremy Owens da Florida State University Brian Kendall da University of Waterloo (Ontário, Canadá), cientistas Gwyneth Gordon e Stephen Romaniello da Escola da Terra da ASU e Exploração Espacial e Ariel Anbar da Escola de Exploração Terrestre e Espacial e Escola de Ciências Moleculares da ASU. A coleta de dados levou mais de um ano e utilizou as instalações do Woods Hole Oceanographic Institution, da Florida State University e da ASU.

    O Monte McRae Shale de 2,5 bilhões de anos da Austrália Ocidental foi analisado para composições de isótopos de tálio e molibdênio, revelando um padrão que indica que minerais de óxido de manganês estavam sendo enterrados em grandes regiões do antigo fundo do mar. Para que esse enterro ocorresse, o O2 precisava estar presente até o fundo do mar há 2,5 bilhões de anos.

    Crédito da imagem: Chad Ostrander, ASU

    O pesquisador Chad Ostrander com um estromatólito fossilizado de 2,7 bilhões de anos na Austrália Ocidental.

    Crédito da foto: Chad Ostrander, ASU

    Estromatólito em Shark Bay, Austrália Ocidental. Acredita-se que esses estromatólitos sejam algumas das formas de vida mais antigas na Terra e são compostos de organismos que provavelmente contribuíram para o O2 que os cientistas estão inferindo que existiu na Terra antiga (ou seja, cianobactérias).

    Crédito da foto: Ariel Anbar, ASU

    Usando espectrômetros de massa, a equipe mediu as composições dos isótopos de tálio e molibdênio do folhelho do Monte McRae. Esta foi a primeira vez que ambos os sistemas de isótopos foram medidos no mesmo conjunto de amostras de xisto. Como hipotetizado, um previsível padrão de isótopos de tálio e molibdênio emergiu, indicando que minerais de óxido de manganês estavam sendo enterrados no fundo do mar em grandes regiões do antigo oceano. Para que esse enterro ocorresse, o O2 precisava estar presente até o fundo do mar há 2,5 bilhões de anos.

    Essas descobertas melhoram a compreensão dos cientistas sobre a história da oxigenação dos oceanos da Terra. O acúmulo de O2 provavelmente não estava restrito a pequenas porções da superfície do oceano antes do GOE. Mais provavelmente, o acúmulo de O2 se estendeu por grandes regiões do oceano e se estendeu até as profundezas do oceano. Em algumas dessas áreas, o acúmulo de O2 parece ter se estendido até o fundo do mar.

    “Nossa descoberta nos força a repensar a oxigenação inicial da Terra”, disse Ostrander. “Muitas linhas de evidência sugerem que o O2 começou a se acumular na atmosfera da Terra após cerca de 2,5 bilhões de anos durante o GOE. No entanto, agora é evidente que a oxigenação inicial da Terra é uma história enraizada no oceano. O2 provavelmente se acumulou nos oceanos da Terra - em níveis significativos, de acordo com nossos dados - bem antes de fazer isso na atmosfera. ”

    “Agora que sabemos quando e onde o O2 começou a se acumular, a próxima pergunta é por quê”, disse o Professor do Presidente da ASU e coautor Anbar. “Achamos que as bactérias que produzem O2 estavam prosperando nos oceanos muito antes de o O2 começar a se acumular na atmosfera. O que mudou para causar esse acúmulo? É nisso que estamos trabalhando a seguir. ”

    Karin Valentine

    Gerente de relações com a mídia e marketing, School of Earth and Space Exploration

    Próxima História

    Nota do editor: esta história é parte de uma série ASU Now que comemora o centenário do Parque Nacional do Grand Canyon. O Parque Nacional do Grand Canyon atrai visitantes de todo o mundo para se deleitarem com sua beleza, tornando-o não apenas um precioso recurso ecológico a ser apreciado, mas também um importante impulsionador econômico para o estado do Arizona. Equilibrar as missões gêmeas de acesso e preservação.


    Aplicando as regras das placas tectônicas

    O objetivo inicial de Mueller não era superlativamente ambicioso. Ele apenas procurou criar uma plataforma de código aberto na qual os geólogos pudessem reconstruir a Terra pós-Pangea digitalmente, para que a paleogeologia de "tempo profundo" de última geração não fosse mais uma província apenas de empresas petrolíferas e abastadas grupos de pesquisa.

    Nem, mesmo quando ele e seus colaboradores foram além e começaram a reconstruir os supercontinentes, eles ousaram pesquisar toda a história terrestre a partir do zero. Em vez disso, como Wegener, eles sintetizariam as décadas de pesquisa que já existiam. Usando supercomputadores rápidos, eles experimentariam diferentes cenários possíveis de evolução continental e, então, estabeleceriam a descrição que melhor se ajustasse aos dados existentes e como os tectônicos funcionavam.

    O primeiro objetivo da equipe era criar um programa que modelasse o movimento de uma placa não em um pedaço de papel plano, mas em uma esfera. Os continentes receberam vários eixos, ou rotações, permitindo que a terra e as placas se movessem independentemente, o que eles parecem fazer se você não souber que estão conectados. (Os modelos antigos geralmente acertavam os continentes, mas não levavam em consideração os limites e o movimento das placas.)

    Um de seus maiores avanços foi modelar estritamente o globo de acordo com um conjunto de leis - as “regras das placas tectônicas” - que os cientistas reuniram em décadas de estudo meticuloso do fundo do mar. Uma versão dessas regras remonta ao Scotese, mas o grupo de Sydney e outros as atualizaram.

    Por exemplo, nenhum continente pode exceder o limite de velocidade de 20 centímetros por ano, mas o fundo do oceano pode se mover mais rápido do que os continentes. De um modo geral, os continentes não podem fazer movimentos bruscos e espasmódicos (embora, como diz Scotese, “de vez em quando ... wham! ”). Grandes continentes nunca giraram completamente, ou mesmo 180 graus, em apenas algumas dezenas de milhões de anos. E, além do ocasional wham, os assuntos da Terra geralmente se desenrolaram lenta e suavemente. Os continentes não podem pular para o norte, depois para o sul e depois para o norte novamente. Nem podem sacudir, torcer, cambalear ou saltar.

    Aqui está uma representação do grupo de Sydney mostrando a velocidade da separação de Pangea.

    Uma coisa importante que tornou isso possível foram os saltos no poder da computação. O tipo de força bruta necessária, disse Mueller, geralmente não estava disponível para uso por geólogos acadêmicos. Quando o tempo podia ser arranjado em um computador rápido, poderia levar 10 dias ou até duas semanas para executar dezenas de configurações possíveis da Terra sólida em um período de 250 milhões de anos, para descobrir qual era a mais provável de estar correta. Os supercomputadores mais recentes, porém, podem fazer o mesmo trabalho em três ou quatro dias.

    Uma das pesquisadoras de Mueller, Kara Matthews, terminou recentemente de tricotar dois modelos das eras pré e pós-Pangaeana - um que foi para 230 milhões de anos atrás (230 Ma, na notação padrão), e o segundo daí para 410 Ma . O primeiro é de Mueller e o último foi criado por Torsvik de Oslo e um pós-doutorado chamado Mathew Domeier. Ambas as peças são consideradas obras padrão, e o desafio para Matthews era principalmente como fazê-las funcionarem perfeitamente juntas. O resultado é um modelo exaustivo em incrementos de 1 milhão de anos, muito mais granular do que os intervalos de 10 milhões de anos usados ​​nas representações anteriores.

    Outro grande avanço é que o novo modelo busca posicionar corretamente os continentes de forma longitudinal. Torsvik havia usado um método experimental que ele afirma encontrar corretamente a longitude. (Em abril, ele receberá a prestigiosa Medalha Arthur Holmes, em parte por seu trabalho pioneiro no método.) Ele se baseia no que ele acredita serem estrelas-ímã - enormes pedaços de rocha superlativamente antiga e profundamente enterrada com nomes deselegantes Grande Província Ígnea (LIP) e Província de grande velocidade de onda de baixo cisalhamento (LLSVP).

    Em um artigo de 2014, Torvsik afirmou que seu método longitudinal funciona pelo menos desde a explosão cambriana de 540 Ma, quando a diversidade da vida experimentou um aumento significativo. Um dos principais motivos é a estabilidade de dois LLSVPs (um abaixo da África e um segundo abaixo do Pacífico), que, ao contrário de grande parte da massa terrestre da Terra, parecem ter permanecido quase imóveis desde a explosão cambriana. Enquanto tudo o mais no planeta estava se movendo ao longo do tempo, os LLSVPs não estavam e, portanto, são referências longitudinais fixas.

    Outro avanço importante no modelo combinado de Matthews é unificar a superfície com as profundezas da Terra até o núcleo. Diferente das animações concorrentes, que apresentam apenas as massas de terra na superfície do globo, o modelo GPlates revela a Terra em movimento e turbulenta por baixo, além da aparência reveladora das linhas magnéticas invertidas em um Oceano Atlântico em expansão.

    Mas, embora emocionante, isso seria quase um anticlímax se a equipe de Mueller parasse por aí - se eles agora não se propusessem a estender o modelo GPlates para Rodinia e além. Que é o que veio a seguir.


    Os cientistas descobrem que a vida pode ter existido 3,8 bilhões de anos atrás

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    Os filamentos e tubos microscópicos, compostos de um óxido de ferro chamado hematita, apareceram dentro de um tipo de rocha chamado jaspe.

    Um grupo de pesquisadores diz que a vida na Terra começou muito antes da descoberta de micróbios de 3,8 bilhões de anos.

    Os cientistas revelaram a vida MAIS PRIMEIRA em nosso planeta: os micróbios de 3,8 bilhões de anos mudaram muito sobre a vida na Terra e oferecem esperanças de encontrar vida em outros planetas como Marte.

    De acordo com pesquisadores, a vida na Terra pode ter começado muito antes do que se pensava. Os especialistas encontraram evidências da vida MAIS PRIMEIRA de todos os tempos em micróbios fósseis de 3,8 bilhões de anos no antigo leito marinho do Canadá & # 8217s. A descoberta de micróbios sugere que a vida pode surgir de fontes hidrotermais marinhas logo após a formação do planeta.

    Não muito tempo atrás, um estudo publicado na prestigiosa revista Nature revelou a descoberta de microorganismos fossilizados de 3,7 bilhões de anos que foram encontrados na Groenlândia. A descoberta havia antecipado em 220 milhões de anos a evidência mais antiga de vida na Terra.

    Agora, a nova descoberta empurra a linha do tempo ainda mais para trás, já que os especialistas descobriram no Canadá & # 8217s microorganismos fossilizados do fundo do mar que existiam na Terra há quase 3,8 bilhões de anos atrás.

    Embora não se saiba quando ou onde a vida na Terra começou, alguns dos primeiros ambientes habitáveis ​​podem ter sido fontes hidrotermais submarinas. Aqui nós descrevemos microorganismos fossilizados putativos que têm pelo menos 3.770 milhões e possivelmente 4.280 milhões de anos em rochas sedimentares ferruginosas, interpretados como precipitados relacionados a fontes hidrotermais do fundo do mar, do cinturão Nuvvuagittuq em Quebec, Canadá. Essas estruturas ocorrem como tubos de hematita em escala micrométrica e filamentos com morfologias e assembleias minerais semelhantes às de microrganismos filamentosos de precipitados de fontes hidrotermais modernas e microfósseis análogos em rochas mais jovens. As rochas Nuvvuagittuq contêm carbono isotopicamente leve em carbonato e material carbonáceo, que ocorre como inclusões grafíticas em rosetas de carbonato diagenéticas, lâminas de apatita intercruzadas entre rosetas de carbonato e grânulos de magnetita-hematita e está associado ao carbonato em contato direto com os microfósseis putativos. Coletivamente, essas observações são consistentes com uma biomassa oxidada e fornecem evidências de atividade biológica em ambientes hidrotérmicos submarinos há mais de 3.770 milhões de anos.

    O microrganismo foi descoberto por uma equipe internacional de cientistas no chamado cinturão Nuvvuagittuq, ao longo da costa leste da Baía de Hudson, no norte de Quebec. O cinturão Nuvvuagittuq é um fragmento da crosta oceânica inicial do nosso planeta e é composto de rochas basálticas que preservam estruturas de lava em almofada & # 8216 consistentes com um cenário submarino & # 8217 de acordo com os pesquisadores do estudo. Para fazer a descoberta, os cientistas inspecionaram rochas de jaspe, que se acredita serem de antigas fontes hidrotermais. Os cientistas estudaram tubos e filamentos que foram encontrados preservados em rochas que se assemelham a estruturas semelhantes que os especialistas atribuem à vida bacteriana vêem em outros ambientes hidrotérmicos do fundo do mar.

    Uma imagem microscópica de uma das primeiras formas de vida já encontradas. CRÉDITO: DOMINIC PAPINEAU

    A nova descoberta não apenas sugere que a vida poderia ter surgido e colonizado o mar logo após a formação de nosso planeta, mas talvez outros mundos - semelhantes ao nosso - possam ter tido as mesmas características onde a vida pode ter vindo a existir.

    Os cientistas dizem que essa descoberta também aponta para a possibilidade de que a vida - como a conhecemos - pode estar à espreita em Marte.

    Como os fósseis são quase tão antigos quanto nosso planeta - a Terra se formou há cerca de 4,5 bilhões de anos - a descoberta apóia estudos anteriores de que a vida na Terra pode ter se formado em ambientes muito extremos, disse Matthew Dodd, da University College London (UCL), que liderou o estudo .

    & # 8220A ventilação hidrotérmica moderna deposita comunidades hospedeiras de microorganismos, alguns dos quais são bactérias oxidantes de ferro que formam tubos e filamentos distintos, & # 8221 escreveram especialistas no estudo.

    & # 8220Epifluorescence imaging [microscópios que usam fluorescência para gerar uma imagem] de amostras modernas de ventilação mostrou que cilindros cilíndricos compostos de oxihidróxido de ferro são formados por células bacterianas e são inegavelmente biogênicos. Portanto, tubos e filamentos morfologicamente semelhantes em jaspers antigos podem ser considerados bioassinaturas que podem sobreviver a temperaturas e pressões elevadas. & # 8221

    Uma seção da rocha mostrando os minúsculos fósseis dentro de CREDIT: DOMINIC PAPINEAU

    Mas talvez o mais importante é que os cientistas acreditam que essa descoberta dá esperanças de encontrar vida em outros planetas e luas.

    O professor Dodd acrescentou: & # 8220Estas descobertas demonstram a vida desenvolvida na Terra em uma época em que Marte e a Terra tinham água líquida em suas superfícies, o que levanta questões interessantes para a vida extraterrestre. Portanto, esperamos encontrar evidências de vidas passadas em Marte há 4.000 milhões de anos ou, se não, a Terra pode ter sido uma exceção especial. & # 8221

    No entanto, existem cientistas que não estão convencidos. Um desses cientistas é Roger Buick, professor de Ciências da Terra e do Espaço na Universidade de Seattle.

    & # 8220I & # 8217m bastante duvidoso que esta descoberta resista a um maior escrutínio científico. & # 8221

    & # 8220Onde & # 8217s o carbono orgânico nos filamentos (ao invés de adjacente a eles), onde & # 8217s os dados de isótopos de carbono interno (ao invés de externo) que suportam a fixação biológica de carbono, onde & # 8217s a evidência de celularidade, onde & # 8217s a evidência de comportamento? & # 8221

    & # 8220Este estudo parece ter sido considerado um ônus da prova menor do que outros relatórios de microfósseis e não cumpre os padrões que seriam exigidos para que uma alegação de microfóssil mais jovem fosse aceita. Possível, mas não provável e certamente não é convincente ou convincente. & # 8221


    Origem da vida: cientistas descobrem evidências mais antigas de vida em terra em depósitos de fontes termais de 3,5 bilhões de anos

    Como surgiu a vida na Terra? Começou, como Charles Darwin observou certa vez, em “um pequeno lago quente” onde as moléculas aprenderam a se replicar, ou começou nas profundezas dos oceanos, onde as fontes hidrotermais forneceram a energia para o início da vida?

    Essas são as perguntas que mantêm os biólogos evolucionistas acordados à noite.

    Em um novo estudo publicado na revista Nature Communications, uma equipe de pesquisadores descreveu o que é potencialmente a evidência mais antiga de vida na terra - fósseis de microorganismos em depósitos de águas termais de 3,48 bilhões de anos na região de Pilbara, na Austrália Ocidental.

    A descoberta atrasa a existência mais antiga conhecida de vida microbiana na terra em pelo menos 580 milhões de anos e levanta uma questão intrigante - onde surgiu a vida pela primeira vez, na terra ou nos oceanos?

    “Nossas descobertas empolgantes não apenas remontam o registro de vida em fontes termais por 3 bilhões de anos, mas indicam que a vida habitava a terra muito antes do que se pensava anteriormente, por até cerca de 580 milhões de anos”, o primeiro autor do estudo Tara Djokic, candidata a doutorado na Universidade de New South Wales, na Austrália, disse em um comunicado.

    “Isso pode ter implicações para a origem da vida em fontes termais de água doce na terra, ao invés da ideia mais amplamente discutida de que a vida se desenvolveu no oceano e se adaptou à terra posteriormente”.

    Djokic e seus colegas fizeram a descoberta surpreendente enquanto analisavam depósitos excepcionalmente bem preservados na antiga Formação Dresser no Craton Pilbara, na Austrália Ocidental, que têm aproximadamente 3,5 bilhões de anos. Os fósseis descobertos nessas formações incluem estromatólitos - estruturas rochosas em camadas criadas por comunidades de micróbios antigos - e várias outras assinaturas de vida microbiana, como uma textura de paliçada microbiana preservada em pedra e bolhas que provavelmente estavam presas em uma substância pegajosa produzida por bactérias antigas.

    Bolhas esféricas preservadas em rochas de 3,48 bilhões de anos na Formação Dresser no Craton Pilbara, na Austrália Ocidental, fornecem evidências de que os primeiros anos de vida viveram em antigas fontes termais em terra. Foto: UNSW

    Os pesquisadores inferiram a origem terrestre desses fósseis devido à presença de géiseritas, que são depósitos minerais encontrados apenas perto de fontes termais terrestres.

    “Isso mostra que uma grande variedade de vida existia na água doce, na terra, bem no início da história da Terra”, estudo coautor Martin Van Kranendonk, diretor do Centro Australiano de Astrobiologia e chefe da escola UNSW de Biológico, Terrestre e Ambiental Ciências, disse no comunicado.

    Uma imagem microscópica de texturas de géiserita da antiga Formação Dresser no Craton Pilbara, na Austrália Ocidental. Isso mostra que os depósitos superficiais de fontes termais existiram há 3,48 bilhões de anos. Foto: UNSW

    Além de responder à antiga questão de onde a vida se originou neste planeta, a descoberta também tem implicações para a pesquisa de fósseis antigos em Marte, que pode ter tido fontes termais em sua superfície há cerca de três bilhões de anos.

    “Dos três principais locais de pouso potenciais para o rover Mars 2020, Columbia Hills é indicada como um ambiente de fonte termal”, disse Djokic no comunicado, referindo-se a um dos candidatos a locais de pouso para a próxima missão da NASA ao planeta vermelho.

    “Se a vida pode ser preservada nas fontes termais até agora na história da Terra, então há uma boa chance de que ela possa ser preservada nas fontes termais marcianas também.”


    Pesquisadores descobrem um reator nuclear de 2 bilhões de anos na África

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    • Dois bilhões de anos atrás, partes de um depósito de urânio africano sofreram fissão nuclear espontânea

    Em 1972, um trabalhador de uma usina de processamento de combustível nuclear notou algo suspeito em uma análise de rotina de urânio obtido de uma fonte mineral da África. Como todo o urânio natural, o material em estudo continha três isótopos - três formas com massas atômicas diferentes: o urânio 238, a variedade mais abundante, o urânio 234, o mais raro, e o urânio 235, o isótopo que pode sustentar uma reação em cadeia nuclear. Por semanas, especialistas da Comissão Francesa de Energia Atômica (CEA) permaneceram perplexos

    Em outra parte da crosta terrestre, na lua e até em meteoritos, podemos encontrar 235 átomos de urânio que representam apenas 0,720% do total. Mas nas amostras que foram analisadas, que vieram do depósito de Oklo no Gabão, uma ex-colônia francesa na África Ocidental, o urânio 235 constituiu apenas 0,717 por cento. Essa pequena diferença foi suficiente para alertar os cientistas franceses de que havia algo muito estranho acontecendo com os minerais. Esses pequenos detalhes levaram a novas investigações que mostraram que pelo menos uma parte da mina estava bem abaixo da quantidade padrão de urânio 235: cerca de 200 quilogramas pareciam ter sido extraídos em um passado distante, hoje, essa quantidade é suficiente para fazer meia uma dúzia de bombas nucleares. Logo, pesquisadores e cientistas de todo o mundo se reuniram no Gabão para explorar o que estava acontecendo com o urânio de Oklo.

    O que foi fundo em Oklo surpreendeu a todos ali reunidos, o local de onde o urânio se originou é um reator nuclear subterrâneo avançado que vai muito além das capacidades de nosso conhecimento científico atual? Os pesquisadores acreditam que este antigo reator nuclear tem cerca de 1,8 bilhão de anos e operou por pelo menos 500.000 anos no passado distante. Scientists performed several other investigation at the uranium mine, and the results were made public at a conference of the International Atomic Energy Agency. According to News agencies from Africa, researchers had found traces of fission products and fuel wastes at various locations within the mine.

    Incredibly, compared with this massive nuclear reactor, our modern-day nuclear reactors are not comparable both in design and functionality. According to studies, this ancient nuclear reactor was several kilometers long. Interestingly, for a large nuclear reactor like this, thermal impact towards the environment was limited to just 40 meters on the sides. What researchers found even more astonishing, are the radioactive wastes that have still not moved outside the boundaries of the site, as they have still held in place thanks to the geology of the area.

    What is surprising is that a nuclear reaction had occurred in a way that the plutonium, the by-product, was created, and the nuclear reaction itself had been moderated. This is something considered as a “holy grail” of atomic science. The ability to moderate the reaction means that once the reaction was initiated, it was possible to leverage the output power in a controlled way, with the capacity to prevent catastrophic explosions or the release of the energy at a single time.

    Researchers have dubbed the Nuclear Reactor at Oklo a “natural Nuclear Reactor”, but the truth about it goes far beyond our normal understanding. Some of the researchers that participated in the testing of the Nuclear reactor concluded that the minerals had been enriched in the distant past, around 1.8 billion years ago to spontaneously produce a chain reaction. They also found that water had been used to moderate the reaction in the same way that modern nuclear reactors cool down using graphite-cadium shafts preventing the reactor from going into critical state and exploding. All of this, “in nature”.

    However, Dr. Glenn T. Seaborg, former head of the United States Atomic Energy Commission and Nobel Prize winner for his work in the synthesis of heavy elements, pointed out that for uranium to “burn” in a reaction, conditions must be exactly right. For example, the water involved in the nuclear reaction must be extremely pure. Even a few parts per million of contaminant will “poison” the reaction, bringing it to a halt. The problem is that, no water that pure exists naturally anywhere in the world.

    Several specialists talked about the incredible Nuclear Reactor at Oklo, stating that at no time in the geologically estimated history of the Oklo deposits was the uranium sufficiently abundant Uranium 235 for a natural nuclear reaction to occur. When these deposits were formed in the distant past, due to the slowness of the radioactive decay of U-235, the fissionable material would have constituted only 3 percent of the total deposits – something too low mathematically speaking for a nuclear reaction to take place. However, a reaction took place mysteriously, suggesting that the original uranium was far richer in Uranium 235 than that in a natural formation.


    Was ancient Earth a water world?

    Scientists theorize that some exoplanets – worlds orbiting distant suns – might be water worlds, rocky planets completely covered by global oceans. This month, a researcher at Harvard University published new evidence that Earth itself was once a water world, with its own global ocean and very little, if any, visible land. Planetary scientist Junjie Dong at Harvard is lead author on the new paper, which focuses on the amount of water present in Earth’s mantle, the layer of rock between our planet’s crust and core. These results were published on March 9, 2021, in the peer-reviewed journal AGU Advances.

    You probably learned in school that Earth’s water cycle is the continuous movement of water: from evaporation at the ocean surface to the atmosphere – to falling rain that fills rivers and lakes, contributes to glaciers, polar ice caps and reservoirs below ground – and, often much later on a human timescale, ends up in the oceans again. But we don’t as often think of the important role played by water in processes below ground. For example, water content in magma determines how explosive a volcano can be, and water plays an important role in the formation and migration of petroleum.

    Seawater also percolates down into oceanic crust. There, it hydrates igneous rocks, transforming them into what are called hydrous minerals. It’s in this form that water is carried farther down into the mantle. Dong’s paper explained the thought processes his team used to conclude that Earth was once a water world:

    At the Earth’s surface, the majority of water resides in the oceans, while in the interior, major rock-forming minerals can incorporate significant amounts of water … The amount of water that can be dissolved in Earth’s mantle minerals, called its water storage capacity, generally decreases at higher temperatures. Over billion-year timescales, the exchange of water between Earth’s interior and surface may control the surface oceans’ volume change.

    Here, we calculated the water storage capacity in Earth’s solid mantle as a function of mantle temperature. We find that water storage capacity in a hot, early mantle may have been smaller than the amount of water Earth’s mantle currently holds, so the additional water in the mantle today would have resided on the surface of the early Earth and formed bigger oceans.

    Our results suggest that the long-held assumption that the surface oceans’ volume remained nearly constant through geologic time may need to be reassessed.

    Today, about 71% of Earth’s surface is covered by water. But a few billion years ago, there may have been little to no surface land visible at all. Image via USGS/ Michigan Technological University.

    Deep underground on Earth today, water is stored in two high-pressure forms of the volcanic mineral olivine: hydrous wadsleyite and ringwoodite. That water is thought to be in the form of hydroxyl group compounds, which are made up of oxygen and hydrogen atoms.

    Knowledge about those minerals’ storage capacities has, until now, been based on the high temperatures and pressures inside the mantle on our modern-day Earth. But Dong wanted to go a step further, and figure out the storage capacity across a wider range of temperatures. Porque? Because when the Earth was younger, the mantle was significantly hotter than it is today, which means that it had less storage capacity for water than it does now. The results indicated that both of those minerals have lower storage capacities for water at higher temperatures. If the mantle couldn’t hold as much water, then where did the water go? The surface, Dong said:

    That suggests the water must have been somewhere else. And the most likely reservoir is the surface.

    The storage capacity of the mantle also began to increase over time due to olivine minerals crystallizing out of magma.

    The bulk water storage capacity of Earth’s solid mantle was significantly affected by secular cooling due to its constituent minerals’ temperature-dependent storage capacities. The mantle’s water storage capacity today is 1.86 to 4.41 times the modern surface ocean mass.

    What does this mean exactly?

    It suggests that most of Earth’s water was on the surface at that time, during the Archean Eon between 2.5 and 4 billion years ago, with much less in the mantle. The planet’s surface may have been virtually completely covered by water, with no land masses at all.

    The new research was led by Junjie Dong at Harvard University. Image via Harvard University.

    But then where did all that excess water go? Much of it probably seeped into the mantle as the storage capacity of the mantle began to increase when the temperatures inside the mantle gradually cooled. That process has continued until there was the amount of water left on the surface – in all the oceans, seas and lakes – that we see today. Whereas, according to the new study, water once covered at least close to 100% of Earth’s surface, now it covers only 71%.

    There was also a previous study from last year that indicated that 3.2 billion years ago, Earth had much less surface land than it does now. Those findings were based on an abundance of certain isotopes of oxygen that were preserved in a geological record of the early ocean.

    These new results not only provide a glimpse of what Earth used to be like as a water world, but also have implications for other water worlds in our solar system such as Europa, Enceladus and other ocean moons. Those moons are different from Earth, however, in that their global oceans are covered by crusts of ice. In many ways they are similar to the ice-covered ocean environments at Earth’s poles.

    There are several such ocean moons known in our solar system. Even some dwarf planets like Ceres and Pluto had subsurface oceans and may still today. With thousands of exoplanets being discovered, and estimated to be in the billions in our galaxy alone, how many moons are out there? Likely more than we can easily count right now, and if our solar system is any indication, many of those moons may also be ocean worlds.

    Other evidence points to the probable existence of many other ocean worlds (planets) as well, ones more like Earth when it was covered by water. Just how habitable they may be is still unknown and we won’t know much more until we, hopefully, find one.

    There is growing evidence for other water worlds in our galaxy, and we also have some in our own solar system: moons like Europa (above), Enceladus and others that have global oceans covered by an ice crust. Image via NASA/ JPL-Caltech/ SETI Institute.

    The thought of millions or more ocean worlds in our galaxy alone, both planets and moons, is exciting. Learning more about our own planet’s watery past will help scientists find some of them and perhaps even discover evidence of alien aquatic life.

    There are also implications for how life began on Earth, as Paul Voosen writes in Ciência. Some scientists think it began in nutrient-rich hydrothermal vents on the ocean floor. But other theories suggest shallow ponds of water on dry land, which frequently evaporated, creating a concentrated bath of chemicals. A global ocean is problematic for both scenarios. It could have diluted needed biomolecules in the ocean itself, and also made the shallow pools unlikely, since all or most of the land would have been submerged underwater. Thomas Carell, a biochemist at Ludwig Maximilian University of Munich, offers a different possibility: watery pockets within oceanic rocks that broke the surface in volcanic seamounts. Ele disse:

    Maybe we had little caves in which it all happened.

    Bottom line: New evidence from Harvard suggests that – a few billion years ago – Earth was a true water world, completely covered by a global ocean, with little if any visible land.


    Mystery of Earth's Water Origin Solved

    Instead of arriving later by comet impact, Earth's waters have likely existed since our planet's birth.

    The water that makes Earth a majestic blue marble was here from the time of our planet's birth, according to a new study of ancient meteorites, scientists reported Thursday.

    Where do the oceans come from? The study headed by Adam Sarafian of the Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) in Woods Hole, Massachusetts, found that our seas may have arrived much earlier on our planet than previously thought.

    The study pushes back the clock on the origin of Earth's water by hundreds of millions of years, to around 4.6 billion years ago, when all the worlds of the inner solar system were still forming.

    Scientists had suspected that our planet formed dry, with high-energy impacts creating a molten surface on the infant Earth. Water came much later, went the thinking, thanks to collisions with wet comets and asteroids.

    "Some people have argued that any water molecules that were present as the planets were forming would have evaporated or been blown off into space," said study co-author Horst Marschall, a geologist at WHOI.

    For that reason, he said, scientists thought that "surface water as it exists on our planet today must have come much, much later—hundreds of millions of years later."

    But no one was certain. To pin down the exact time of the arrival of Earth's water, the study team turned to analyzing meteorites thought to have formed at different times in the history of the solar system.

    First, they looked at carbonaceous chondrite meteorites that have been dated as the oldest ones known. They formed around the same time as the sun, before the first planets.

    Next they examined meteorites that are thought to have originated from the large asteroid Vesta, which formed in the same region as Earth, some 14 million years after the solar system's birth.

    "These primitive meteorites resemble the bulk solar system composition," said Sune Nielsen of the WHOI, a study co-author. "They have quite a lot of water in them, and have been thought of before as candidates for the origin of Earth's water."

    The team's measurements show that meteorites from Vesta have the same chemistry as the carbonaceous chondrites and rocks found on Earth. This means that carbonaceous chondrites are the most likely common source of water.

    "The study shows that Earth's water most likely accreted at the same time as the rock," said Marschall.

    "The planet formed as a wet planet with water on the surface."

    While the authors are not ruling out that some of the water that covers 70 percent of Earth today may have arrived later, their findings suggest that there was enough already here for life to have begun earlier than thought.

    "Knowing that water came early to the inner solar system also means that the other inner planets could have been wet early and evolved life before they became the harsh environments they are today," explained Nielsen.


    Assista o vídeo: Cientistas americanos acreditam que o fim do mundo está mais próximo