North Pole Dome (Miralga) no Pilbara: a cratera com 3.024 mil milhões de anos

Quando os cientistas entram em desacordo, não é raro que a resposta mais robusta acabe por ficar algures entre as duas posições.

Foi exactamente isso que aconteceu com a idade de uma estrutura de impacto escondida nas remotas matas arbustivas do deserto de Pilbara, no Oeste da Austrália.

Um debate sobre a idade do impacto

Numa primeira fase, a equipa que identificou a estrutura de impacto North Pole Dome (também conhecida como Miralga) apontou para uma idade de cerca de 3.47 mil milhões de anos - muito anterior a qualquer outra evidência de impacto conhecida até então.

Mais tarde, um segundo grupo contestou essa estimativa, defendendo que a cratera teria necessariamente menos de 2.77 mil milhões de anos.

Agora, os investigadores originais voltaram ao local e analisaram cristais minúsculos nas rochas afectadas pelo impacto. Com base nesses dados, concluíram que o evento responsável pela cratera ocorreu há cerca de 3.024 mil milhões de anos - o que confirma o North Pole Dome como a cratera de impacto mais antiga conhecida na Terra.

"A interpretação mais jovem permitia que a cratera tivesse qualquer idade entre cerca de 2.77 mil milhões e 400 milhões de anos, o que abrange aproximadamente metade da história da Terra", disse ao ScienceAlert o geólogo Chris Kirkland, da Universidade de Curtin, na Austrália.

"A nova idade de cerca de 3.02 mil milhões de anos coloca o impacto firmemente no Arcaico, quando a crosta, os oceanos, a atmosfera e as primeiras formas de vida da Terra ainda estavam a evoluir.

"É, de facto, única, a única cratera de impacto do Arcaico actualmente reconhecida na Terra."

Porque é que a Terra tem tão poucas crateras antigas

Ao comparar a Terra com a Lua, Mercúrio ou Marte, há uma diferença que salta imediatamente à vista: o nosso planeta apresenta muito menos crateras do que qualquer um desses corpos.

É possível que, durante o período de bombardeamento no início da história do Sistema Solar, a atmosfera terrestre tenha travado alguns impactos mais pequenos. Ainda assim, os cientistas consideram que a principal razão para a escassez de crateras preservadas é outra: a Terra é geologicamente muito mais activa.

Entre a erosão e os processos geológicos, grande parte do registo de impactos terá sido apagado com o passar do tempo.

Por isso, a maioria das crateras de impacto que conseguimos identificar tem menos de 2 mil milhões de anos - ou seja, menos de metade da idade do planeta, estimada em 4.5 mil milhões de anos.

Antes da identificação do North Pole Dome, a estrutura de impacto mais antiga amplamente aceite era a cratera de Yarrabubba, também no Oeste da Austrália, datada de 2.23 mil milhões de anos.

A cratera de impacto North Pole Dome (Miralga) no Pilbara

Hoje, o North Pole Dome já não se parece com uma cratera. Depois de milhares de milhões de anos, o que se vê é, sobretudo, uma mancha discreta de vegetação arbustiva do Pilbara, semelhante a tantas outras.

No entanto, o Pilbara não é um lugar como os restantes.

"O Pilbara preserva algumas das rochas do Arcaico menos perturbadas da Terra. Em certos locais, ainda se conseguem ver antigos fluxos de lava, basaltos em almofada, cherte, depósitos hidrotermais e rochas ligadas a algumas das evidências mais antigas de vida. A maioria das rochas com esta idade foi enterrada, aquecida, deformada, erodida ou reciclada", afirmou Kirkland.

"O Pilbara é tão especial porque ainda conserva fragmentos legíveis da superfície inicial da Terra que não foram reciclados."

Os investigadores começaram a perceber a verdadeira natureza do local quando, em afloramentos à superfície, encontraram rochas invulgares: cones de estilhaçamento.

Os cones de estilhaçamento são um dos sinais diagnósticos mais importantes de um impacto. Formam-se quando o choque atravessa o terreno com enorme intensidade, criando padrões de fractura característicos, em forma de cone, nas rochas.

A estimativa inicial de 3.47 mil milhões de anos tinha sido obtida a partir do estudo das rochas que rodeiam a zona de impacto.

Desta vez, a equipa avançou para uma análise mais fina, examinando minerais presentes nas rochas danificadas pelo impacto associadas aos cones de estilhaçamento.

"A prova-chave vem do zircão, um mineral minúsculo mas extraordinariamente resistente, capaz de registar tempo geológico durante milhares de milhões de anos", explicou Kirkland num comunicado.

"Alguns zircões no North Pole Dome têm formas invulgares, ramificadas e esqueléticas. Interpretamos estes cristais como zircões modificados pelo impacto, formados quando zircão mais antigo foi perturbado, parcialmente recristalizado e, em alguns pontos, voltou a crescer durante o aquecimento intenso causado pelo impacto.

"Estes cristais de zircão registam um evento há cerca de 3 mil milhões de anos, que acreditamos ser a melhor estimativa para o impacto."

O zircão é uma das ferramentas mais fiáveis de que dispomos para datar rochas.

Durante a sua formação, o zircão incorpora pequenas quantidades de urânio, mas rejeita fortemente o chumbo. Com o tempo, o urânio decai e transforma-se em chumbo dentro do próprio cristal; assim, qualquer chumbo presente num zircão tem de resultar do decaimento radioactivo do urânio.

Como a taxa de decaimento do urânio é conhecida com grande precisão, as proporções de chumbo podem ser usadas para datar o zircão.

Ainda assim, os autores não se limitaram a este mineral. Também estudaram cristais de apatite, que se formaram quando fluidos quentes circularam através da rocha fracturada pelo impacto. As razões isotópicas na apatite indicaram uma idade de cerca de 3.019 mil milhões de anos - praticamente coincidente com a data obtida a partir do zircão.

O que a data revela sobre a Terra do Arcaico

Esta idade é relevante porque situa o impacto num planeta muito diferente daquele que conhecemos hoje.

"Uma cratera com 3 mil milhões de anos regista um impacto numa Terra muito mais jovem, com crosta mais quente, ambientes de superfície distintos e ecossistemas microbianos iniciais", disse Kirkland ao ScienceAlert.

"Pode dizer-nos como os impactos fracturaram a crosta antiga, impulsionaram a passagem de fluidos quentes pelas rochas e poderão ter alterado os ambientes onde a vida primitiva vivia ou estava a ser preservada."

Isto não significa, porém, que seja a evidência de impacto mais antiga encontrada na Terra.

Em rochas ainda mais antigas, na Austrália e na África do Sul, foram identificadas pequenas gotículas fundidas de detritos projectados por impactos remotos. Só que essas descobertas não indicam onde os corpos embateram, nem como seriam as crateras resultantes.

O North Pole Dome, pelo contrário, oferece mais do que esses vestígios microscópicos.

Mesmo com a borda da cratera e outras estruturas elevadas há muito tempo raspadas e desgastadas, o local continua a poder ser interpretado como uma cratera. Por isso, pode ser usado para investigar de que forma os impactos poderiam ter interagido com o planeta num período crucial, quando a vida estava a emergir.

"A surpresa foi que a resposta não foi nem a estimativa estratigráfica original nem a reinterpretação estratigráfica muito mais recente", disse Kirkland.

"Os minerais deram uma terceira resposta: Há cerca de 3.02 mil milhões de anos, o zircão recristalizou e a apatite hidrotermal cresceu. É por isso que a datação directa importa. Permite que as rochas e os minerais no seu interior forneçam o seu próprio carimbo temporal."

A investigação foi publicada na revista Geology.