Juntamente com o carbono, o hidrogaªnio e o enxofre - outros elementos essenciais para a vida - o nitrogaªnio éum elemento vola¡til, o que significa que suas moléculas se convertem de laquido em gás a uma temperatura baixa.
Gaªiseres no Parque Nacional de Yellowstone atestam a presença de um supervulca£o, que
estãoatualmente inativo. Uma erupção deste Vulcãoexplosivo impactaria todo o planeta
. Crédito: © PH Barry
O nitrogaªnio compaµe aproximadamente 78% do ar que respiramos. Mas os cientistas nunca entenderam completamente como isso aconteceu nas atmosferas ao redor da Terra e em outros planetas.
Juntamente com o carbono, o hidrogaªnio e o enxofre - outros elementos essenciais para a vida - o nitrogaªnio éum elemento vola¡til, o que significa que suas moléculas se convertem de laquido em gás a uma temperatura baixa. E por causa das temperaturas extremamente altas que existiam quando os planetas foram formados, continua o pensamento, o nitrogaªnio e seus companheiros vola¡teis deveriam ter sido perdidos durante esse processo.
Novas pesquisas de cientistas da UCLA podem ajudar a resolver a questãode saber se nossa atmosfera foi formada por gases emitidos naturalmente pelo interior da Terra - atravanãs de eventos como erupções vulcânica s, por exemplo - ou foi adicionada mais tarde, talvez devido a cometas colidindo com a Terra logo depois dela. formado.
O estudo, de Edward Young, professor de ciências da terra, planeta¡ria e espacial, e Jabrane Labidi, pa³s-doutorado da UCLA, foi publicado na revista Nature . O trabalho deles fornece um forte argumento para o segundo cena¡rio.
"Se o nitrogaªnio fosse adicionado após a construção da Terra, o nitrogaªnio no fundo da Terra teria que ter comea§ado na atmosfera, sendo arrastado por processos geola³gicos e geoquímicos como o desgaste das rochas", disse Young.
Responder a perguntas sobre como nosso planeta funciona e sobre as fontes dos elementos que sustentam a vida fornece aos cientistas uma melhor compreensão de quanto comuns podem ser as circunsta¢ncias que criam planetas habita¡veis.
Para coletar uma ampla amostragem de gases vulca¢nicos, os dois cientistas da UCLA colaboraram com geoquímicos no Canada¡, Frana§a, Isla¢ndia e Ita¡lia, além de cientistas do Instituto Oceanogra¡fico Woods Hole, em Massachusetts, e da Universidade do Novo Manãxico. A equipe comparou a composição das moléculas de nitrogaªnio das profundezas da Terra com o nitrogaªnio, sem qualquer contaminação do ar proveniente de amostras esmagadas do fundo do oceano.
Os resultados foram obtidos usando um espectra´metro de massa de última geração (aqui
no laboratório de Edward Young, UCLA). Crédito: © Jabrane Labidi
"Descobrimos que muito nitrogaªnio que sai dos sistemas vulca¢nicos como moléculas de nitrogaªnio éna verdade composto de moléculas de nitrogaªnio do ar", disse Labidi, primeiro autor do artigo. "Basicamente, o ar estãocontaminando os gases vulca¢nicos ".
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O estudo baseou-se em um manãtodo para analisar o nitrogaªnio desenvolvido por Young e colegas na UCLA em 2017. A técnica permitiu que eles "removessem" matematicamente o ar contaminante dos gases e determinassem a verdadeira composição gasosa do nitrogaªnio nas profundezas do manto da Terra . Isso os levou a concluir que o nitrogaªnio no manto provavelmente estava la¡ desde o inicio do nosso planeta.
Antes do estudo, os cientistas não eram capazes de distinguir quanto nitrogaªnio do ar estava nas emissaµes vulcânica s versus quanto nitrogaªnio vinha do manto da Terra.
A abordagem também poderia eventualmente ser usada como uma maneira de monitorar a atividade dos vulcaµes. Como a composição dos gases que brotam dos centros vulca¢nicos muda antes das erupções, a análise da mistura de manto e nitrogaªnio do ar pode um dia ajudar a determinar com antecedaªncia quando uma erupção estãoprestes a ocorrer.
"Compreender os fundamentos da origem mundial éo meu principal fator", afirmou Labidi. "Um dos nossos objetivos agora seráentender melhor a quantidade de nitrogaªnio que sai dos vulcaµes ou se o nitrogaªnio éenviado mais para a terra. Isso acabara¡ por restringir a origem de nossa atmosfera".