Já há bastante tempo que Pedro Machado achava que “a história da água que existe no planeta Terra estava mal contada”, mas foi só durante a semana passada que a questão ganhou forma com um artigo científico que tem como primeiro autor Duarte Branco, aluno de mestrado da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (CIÊNCIAS). Segundo o artigo, a quantidade de água existente na Terra pode ter resultado da colisão, há 4,5 mil milhões de anos, com o “mundo oceano” de Theia, que poderá ter vindo das "cercanias de Júpiter". Além de justificar a existência de uma grande quantidade de água no manto da Terra, a cerca de 600 quilómetros de profundidade, as simulações computacionais que serviram de base ao artigo científico podem ter deslindado novas pistas que dão contributos para a explicação da génese da vida e a evolução da habitabilidade na Terra.

“Claro que os dinossauros não iriam concordar connosco, mas afinal parece que até pode haver algumas ocasiões em que é bom que o céu nos caia em cima”, responde, com humor à mistura, Pedro Machado, professor de CIÊNCIAS que tem vindo a fazer carreira de investigação no Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IAstro).

As dúvidas de Pedro Machado começaram a ganhar forma por volta de 2018, mas em 2023, um artigo que começou a circular na comunidade científica revelou a existência de uma grande quantidade de água nos interstícios do planeta - mais precisamente na faixa que é conhecida por manto da Terra. Mais ou menos pela mesma altura, Duarte Branco começou a estudar o tema, durante o mestrado, com a orientação de Pedro Machado e Sean N. Raymond, investigador norte-americano que trabalha no Laboratório de Astrofísica de Bordéus, em França. E a semana passada o jornal científico Icarus publicou os resultados desta investigação.

“O Sean N. Raymond é uma das grandes referências mundiais sobre a formação e evolução de sistemas planetários. Esta colaboração com o Sean foi fundamental”, refere Pedro Machado, sem deixar de puxar pelo aluno que ajudou a orientar durante o mestrado: “O primeiro autor do artigo é o Duarte Branco!”.

O trabalho em equipa haveria de redundar numa tese que, a confirmar-se nos próximos tempos, pode abrir um novo paradigma que pode mudar muito do que a comunidade científica tem tentado saber sobre a habitabilidade e em parte o aparecimento da vida na Terra. Pedro Machado recorda que os materiais mais densos e pesados tendem a “afundar” gradualmente em direção ao núcleo da Terra à medida que o tempo passa, enquanto os materiais com densidade mediana tendem a ficar numa faixa intermédia no interior do planeta, e os materiais menos densos ascendem para a crosta ou para os oceanos. Duarte Branco, Pedro Machado e Sean N. Raymond não tinham qualquer razão para duvidar desta dinâmica, mas acabaram por centrar as atenções em dois dados que persistiam sem explicação.

“Há um grande reservatório de água no manto da Terra. Trata-se de algo que não bate certo, porque a água é menos densa que os materiais que costumam encontrar-se no manto da Terra, e era suposto ter vindo para junto da crosta ou dos oceanos. Logo, somos levados a crer que pode ter havido um corpo muito grande a colidir com a Terra e ainda não houve tempo para essa água chegar à superfície”, adianta Pedro Machado.

Os mistérios de Theia

Theia é o “corpo” de grandes dimensões que pode ter colidido com a Terra e que a comunidade científica acredita ter levado à proliferação de destroços que, depois, se agregaram no corpo celeste que hoje conhecemos como Lua. As análises de isótopos (ou razão isotópica) que têm sido feitas a partir de amostras de materiais da Lua apontam nesse sentido, mas foi a comparação com outros corpos celestes que ajudou a reforçar a nova tese de habitabilidade na Terra.

“Apesar de terem o mesmo material primordial, Vénus e Marte evoluíram de forma bem diferente da Terra. Com este trabalho, estamos a ajudar a perceber a habitabilidade na Terra. Este grande corpo carbonáceo (Theia) pode ter trazido matéria essencial para a formação de vida”, refere Pedro Machado. Além da grande quantidade de água a colisão com Theia pode ter trazido consigo carbono, nitrogénio, oxigénio e outros elementos essenciais para a vida.

“Este trabalho vai ter um grande impacto na astrobiologia. Até agora, não havia justificação para a grande quantidade de água que existe na Terra. Se tivesse vindo apenas das colisões de asteroides e cometas, então a quantidade de água existente na Terra seria similar à de Marte e Vénus”, acrescenta o investigador.

“Este trabalho vai ter um grande impacto na astrobiologia. Até agora, não havia justificação para a grande quantidade de água que existe na Terra", recorda Pedro Machado.

Além de contributos para o estudo da génese da vida, as comparações com outros corpos celestes também ajudaram a revelar uma tese possível para a proveniência de Theia. Pedro Machado recorda que Encelado, uma lua que orbita Saturno, e Europa, uma lua que orbita Júpiter, também se caracterizam por grandes quantidades de água. Mas na tese que acaba de ser divulgada, os investigadores de CIÊNCIAS estão mais inclinados a considerar Theia  “um mundo oceano”, que pode ter vindo das “cercanias de Júpiter”. 

Até à data, a investigação tem sido levada a cabo com base em simulações de “milhares de cenários” que tiveram em conta diferentes dimensões e proveniências de Theia. As simulações recorreram ao supercomputador Nonius, de CIÊNCIAS, e a supercomputadores de universidades francesas. Pedro Machado confirma que a comunidade científica já começou a despertar interesse para o artigo científico publicado no jornal Icarus, mas admite que este novo paradigma científico pode expandir-se com a apresentação de resultados em conferências internacionais que vão decorrer em setembro e outubro.

Depois da divulgação da nova tese, Pedro Machado e a equipa de investigadores de CIÊNCIAS e IAstro já começou a pensar na recolha de outras “evidências científicas” que permitam confirmar as simulações dos supercomputadores. O próximo capítulo desse trabalho deverá arrancar com o apoio de investigadores das áreas de geologia, geofísica e astrofísica, entre outras áreas científicas. “Há uma altíssima probabilidade de a grande quantidade de água e a habitabilidade que temos na Terra se deverem a Theia”, conclui o professor de CIÊNCIAS.

Referências nos média:

RTP Online: 22 de julho, Estudo sugere que a origem da Lua poderá ser a origem da vida na Terra

Jornal de Notícias, 22 de julho: Corpo rochoso que formou a Lua pode ter gerado a vida na Terra

Observador, 22 de julho: Estudo sugere que a origem da Lua poderá ser a origem da vida na Terra

Correio da Manhã, 22 de julho: Estudo sugere que a origem da Lua poderá ser a origem da vida na Terra

Impala News, 22 de julho: Estudo sugere que a origem da Lua poderá ser a origem da vida na Terra

Jornal Online, 22 de julho: A Lua poderá estar relacionada com a origem da vida na Terra - estudo

Notícias de Coimbra, 22 de julho: Estudo sugere que a origem da Lua poderá ser a origem da vida na Terra