Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Oxford descobriu evidências cruciais para a origem da água na Terra. Usando um tipo raro de meteorito, conhecido como condrito enstatita, que possui uma composição análoga à da Terra primitiva (4,55 bilhões de anos atrás), eles encontraram uma fonte de hidrogênio que teria sido crucial para a formação das moléculas de água.

Crucialmente, eles demonstraram que o hidrogênio presente neste material era intrínseco, e não proveniente de contaminação. Isso sugere que o material com o qual nosso planeta foi construído era muito mais rico em hidrogênio do que se pensava anteriormente.

Sem o hidrogênio, um bloco de construção elementar fundamental da água, teria sido impossível para o nosso planeta desenvolver as condições necessárias para sustentar a vida. A origem do hidrogênio e, por extensão, da água na Terra tem sido altamente debatida, com muitos acreditando que o hidrogênio necessário foi trazido por asteroides do espaço sideral durante os primeiros 100 milhões de anos da Terra. Mas essas novas descobertas contradizem isso, sugerindo, em vez disso, que a Terra possuía o hidrogênio necessário para criar água desde sua formação.

A equipe de pesquisa analisou a composição elementar de um meteorito conhecido como LAR 12252, coletado originalmente na Antártida. Eles utilizaram uma técnica de análise elementar chamada espectroscopia de Absorção de Raios X por Estrutura Próxima à Borda (XANES)* no síncrotron Diamond Light Source em Harwell, Oxfordshire.

Um estudo anterior, liderado por uma equipe francesa, havia identificado inicialmente traços de hidrogênio no meteorito, em materiais orgânicos e partes não cristalinas dos côndrulos (objetos esféricos milimétricos dentro do meteorito). No entanto, o restante não foi contabilizado – o que significa que não estava claro se o hidrogênio era nativo ou devido à contaminação terrestre.  

A equipe de Oxford suspeitou que quantidades significativas de hidrogênio pudessem estar ligadas ao enxofre abundante do meteorito. Usando o síncrotron, eles projetaram um poderoso feixe de raios X sobre a estrutura do meteorito para procurar compostos contendo enxofre.

Ao escanear a amostra inicialmente, a equipe concentrou seus esforços nas partes não cristalinas dos côndrulos, onde o hidrogênio já havia sido encontrado anteriormente. Mas, ao analisar, por acaso, o material próximo a um desses côndrulos, composto por uma matriz de material extremamente fino (submicrométrico), a equipe descobriu que a própria matriz era incrivelmente rica em sulfeto de hidrogênio. De fato, sua análise revelou que a quantidade de hidrogênio na matriz era cinco vezes maior do que a das seções não cristalinas.

Em contraste, em outras partes do meteorito que apresentavam rachaduras e sinais de contaminação terrestre óbvia (como ferrugem), havia muito pouco ou nenhum hidrogênio presente. Isso torna altamente improvável que os compostos de sulfeto de hidrogênio detectados pela equipe tenham se originado de uma fonte terrestre.

Como a proto-Terra era feita de material semelhante aos condritos enstatita, isso sugere que, quando o planeta em formação se tornasse grande o suficiente para ser atingido por asteroides, ele teria acumulado reservas de hidrogênio suficientes para explicar a atual abundância de água na Terra.

Tom Barrett , aluno de doutorado do Departamento de Ciências da Terra da Universidade de Oxford, que liderou o estudo, disse: “Ficamos extremamente animados quando a análise nos revelou que a amostra continha sulfeto de hidrogênio – mas não onde esperávamos! Como a probabilidade desse sulfeto de hidrogênio ter origem em contaminação terrestre é muito baixa, esta pesquisa fornece evidências vitais para apoiar a teoria de que a água na Terra é nativa – que é um resultado natural da composição do nosso planeta.”

O coautor Professor Associado James Bryson (Departamento de Ciências da Terra, Universidade de Oxford) acrescentou: “Uma questão fundamental para os cientistas planetários é como a Terra adquiriu a aparência que tem hoje. Acreditamos agora que o material que formou nosso planeta – que podemos estudar usando esses meteoritos raros – era muito mais rico em hidrogênio do que pensávamos anteriormente. Essa descoberta corrobora a ideia de que a formação de água na Terra foi um processo natural, e não um golpe de asteroides hidratados que bombardearam nosso planeta após sua formação.”

O estudo 'A fonte de hidrogênio nos blocos de construção da Terra' foi publicado na revista Icarus .

* A espectroscopia de absorção de raios X (XANES) é uma técnica usada para identificar quais elementos estão presentes em um material e qual é o seu estado químico. Ela funciona projetando raios X sobre uma amostra, fazendo com que os átomos absorvam energia de uma forma que depende do elemento, da forma química em que se encontra (por exemplo, um óxido, um sulfeto, etc.) e de como os átomos estão ligados uns aos outros.