Cratera de impacto do North Pole Dome em Pilbara datada de 3 mil milhões de anos na Austrália Ocidental

Há cerca de 3 mil milhões de anos, um asteroide atingiu a Terra primitiva e deixou um registo gravado nas rochas do que hoje é a Austrália Ocidental.

Há já algum tempo que os cientistas reconheciam que o local era muito antigo - mas faltava fixar com precisão quão antigo era.

A nova datação coloca esta estrutura como a cratera de impacto confirmada mais antiga do planeta e o único exemplo conhecido do éon Arcaico, a época em que os primeiros continentes da Terra ainda estavam a formar-se.

Evidência em cristais minúsculos

As provas vêm de cristais microscópicos de um mineral que, há milhares de milhões de anos, funciona como um arquivo do tempo geológico.

O estudo foi liderado por Chris Kirkland, da Curtin University, em colaboração com o Geological Survey of Western Australia.

O alvo desta investigação é o North Pole Dome, uma formação rochosa na região de Pilbara, na Austrália Ocidental, há muito discutida como possível estrutura resultante de um impacto antigo de asteroide.

Com técnicas avançadas de datação mineral, a equipa procurou responder a uma pergunta que permanecia em aberto há anos: afinal, quando ocorreu o impacto?

Como os investigadores dataram a cratera

A chave para a nova idade está no zircão - um mineral extraordinariamente resistente a alterações ao longo do tempo geológico e capaz de conservar assinaturas químicas durante milhares de milhões de anos.

Quando se forma, o zircão incorpora urânio, que decai a uma taxa conhecida e se transforma em chumbo.

No North Pole Dome, alguns zircões apresentam formas ramificadas e esqueléticas muito características, que a equipa de Kirkland interpreta como a impressão digital do próprio impacto.

Quando o asteroide colidiu com a Terra, o calor extremo perturbou cristais de zircão mais antigos, recristalizou-os parcialmente e, em determinados casos, fez crescer novo material.

Um registo de destruição

Esses cristais modificados pelo impacto guardam o instante da perturbação, funcionando na prática como um relógio mineral acertado no momento da colisão.

“O impacto deixou para trás um ‘relógio mineral’. Ao datar minerais que foram refeitos ou que cresceram de novo nas rochas danificadas, conseguimos agora fixar quando aconteceu este acontecimento extraordinário”, afirmou Kirkland.

“A evidência-chave vem do zircão, um mineral minúsculo mas extraordinariamente resiliente, capaz de manter o tempo geológico durante milhares de milhões de anos. Alguns zircões no North Pole Dome têm formas ramificadas e esqueléticas invulgares.”

“Interpretamos estes como cristais modificados pelo impacto, formados quando zircão mais antigo foi perturbado, em parte recristalizado e, em alguns locais, voltou a crescer durante o aquecimento intenso provocado pelo impacto. Estes cristais de zircão registam um evento há cerca de 3 mil milhões de anos, o que acreditamos ser a melhor estimativa para o impacto.”

Dois relógios independentes, a mesma resposta

Um único sistema mineral a fornecer uma data já é um sinal encorajador. Mas quando dois sistemas minerais independentes convergem no mesmo resultado, a conclusão torna-se muito mais sólida.

Para validar a idade obtida, a equipa datou também apatita, um mineral diferente que se formou quando fluidos quentes circularam através das rochas danificadas pelo choque, no período que se seguiu ao impacto.

A apatita e o zircão reagem a processos geológicos distintos e são datados através de sistemas químicos diferentes.

“A concordância entre dois sistemas minerais diferentes dá-nos confiança de que estamos a ver a assinatura de um único grande evento - um impacto de meteorito”, disse Kirkland.

Esta coincidência é importante porque crateras de impacto muito antigas são, de facto, difíceis de datar. Ao longo de milhares de milhões de anos, as rochas são modificadas por calor, pressão e por fluidos em circulação.

Esses processos podem esconder ou reiniciar os sinais originais de um impacto, tornando complicado separar o que ocorreu no instante da colisão de tudo o que aconteceu depois, ao longo da extensa história geológica do local.

O único impacto do Arcaico

A nova idade não se limita a resolver uma dúvida sobre um ponto específico em Pilbara. Ela reposiciona o North Pole Dome na narrativa mais ampla da história inicial da Terra.

O éon Arcaico - aproximadamente entre 4 e 2,5 mil milhões de anos - foi o período em que se formou a primeira crosta continental estável do planeta.

A Terra era mais quente, com maior actividade geológica, e era atingida com frequência por asteroides e cometas, na sequência da formação do sistema solar. Esse bombardeamento deixou cicatrizes.

Encontrar essas marcas, datá-las e perceber os seus efeitos na Terra primitiva é um dos desafios mais complexos da ciência planetária - em parte porque as rochas dessa era são raras, muito alteradas e difíceis de interpretar.

“A nova idade coloca a estrutura do North Pole Dome como a cratera de impacto mais antiga conhecida na Terra e o único exemplo reconhecido do éon Arcaico, uma época em que os primeiros continentes do planeta estavam a formar-se”, afirmou Kirkland.

“Esta descoberta empurra o registo de impactos da Terra para mais fundo no tempo geológico do que qualquer cratera previamente bem datada, oferecendo um raro vislumbre dos processos violentos que moldaram a Terra primitiva.”

Estudar o passado violento da Terra

A região de Pilbara, na Austrália Ocidental, é um dos poucos locais do planeta onde as rochas do Arcaico se preservam à superfície em quantidade suficiente para serem estudadas.

É essa preservação que torna possíveis descobertas deste tipo: a geologia sobreviveu por acaso numa forma que as técnicas modernas conseguem ler.

“As crateras de impacto antigas são incrivelmente difíceis de datar porque, ao longo de milhares de milhões de anos, as rochas são alteradas por calor, pressão e fluidos, o que pode obscurecer ou reiniciar os sinais originais do impacto”, disse Kirkland.

“O que conseguimos fazer aqui foi separar o momento do impacto da sua longa história geológica.”