Durante grande parte dos quatro bilhaµes e meio de anos da Terra, o planeta foi a¡rido e inóspito; são depois que o mundo adquiriu seu manto de oxigaªnio éque a vida multicelular pa´de realmente prosseguir. Mas os cientistas ainda estãotentando entender exatamente como - e por que - nosso planeta obteve essa atmosfera maravilhosamente oxigenada.

"Se vocêpensar sobre isso, esta éa mudança mais importante que nosso planeta experimentou em sua vida, e ainda não temos certeza de como isso aconteceu exatamente", disse Nicolas Dauphas, o professor Louis Block de Ciências Geofa­sicas da Universidade de Chicago. "Qualquer progresso que vocêpossa fazer para responder a esta pergunta émuito importante."

Em um novo estudo publicado em 23 de outubro na Science , o estudante de graduação da UChicago Andy Heard, Dauphas e seus colegas usaram uma técnica pioneira para descobrir novas informações sobre o papel do ferro ocea¢nico na ascensão da atmosfera terrestre. As descobertas revelam mais sobre a história da Terra e podem atélana§ar luz sobre a busca por planetas habita¡veis em outros sistemas estelares.

Os cientistas recriaram meticulosamente uma linha do tempo da Terra antiga analisando rochas muito antigas; a composição química dessas rochas muda de acordo com as condições em que se formaram.

"O interessante sobre isso éque antes do Grande Evento de Oxigenação permanente que aconteceu 2,4 bilhaµes de anos atrás, vocêvaª evidaªncias na linha do tempo para essas pequenas explosaµes tentadoras de oxigaªnio , onde parece que a Terra estava tentando preparar o palco para esta atmosfera ", disse Heard, o primeiro autor do artigo. "Mas os manãtodos existentes não eram precisos o suficiente para extrair as informações de que precisa¡vamos."

Tudo se resume a um quebra-cabea§a.

Como os engenheiros de pontes e proprieta¡rios de carros sabem, se houver águaao redor, oxigaªnio e ferro formação ferrugem. "No ina­cio, os oceanos estavam cheios de ferro, que poderia ter devorado qualquer oxigaªnio livre que estivesse por aa­", disse Heard. Teoricamente, a formação de ferrugem deve consumir qualquer excesso de oxigaªnio, não deixando nenhum para formar uma atmosfera.

Heard e Dauphas queriam testar uma maneira de explicar como o oxigaªnio poderia ter se acumulado apesar desse aparente problema: eles sabiam que parte do ferro nos oceanos estava na verdade se combinando com o enxofre que saa­a dos vulcaµes para formar pirita (mais conhecida como ouro de tolo). Esse processo realmente libera oxigaªnio na atmosfera. A questãoera qual desses processos "ganha".

Para testar isso, Heard usou instalações de última geração no Laborata³rio de Origens da Dauphas para desenvolver uma nova técnica rigorosa para medir pequenas variações em isãotopos de ferro a fim de descobrir qual rota o ferro estava tomando. Colaborando com especialistas mundiais da Universidade de Edimburgo, ele também teve que desenvolver uma compreensão mais ampla de como funciona o caminho do ferro para a pirita. ("Para fazer sulfeto e executar esses experimentos, vocêprecisa entender os colegas, porque faz laboratórios cheirar a ovos podres", disse Heard.) Em seguida, os cientistas usaram a técnica para analisar rochas de 2,6 a 2,3 bilhaµes de anos de idade a partir de Austra¡lia e áfrica do Sul.

A análise mostrou que, mesmo em oceanos que deveriam ter transformado muito oxigaªnio em ferrugem, certas condições poderiam ter promovido a formação de pirita suficiente para permitir que o oxigaªnio escapasse da águae potencialmente formasse uma atmosfera.

“a‰ um problema complicado com muitas pea§as ma³veis, mas conseguimos resolver uma parte dele”, disse Dauphas.

“O progresso em um problema tão enorme érealmente valioso para a comunidade”, disse Heard. "Especialmente quando estamos comea§ando a procurar exoplanetas, realmente precisamos entender todos os detalhes sobre como nossa própria Terra se tornou habita¡vel."

Enquanto os telesca³pios rastreiam os canãus em busca de outros planetas e encontram milhares, os cientistas precisara£o descobrir quais são os que exploram mais em busca de vida potencial. Aprendendo mais sobre como a Terra se tornou habita¡vel, eles podem procurar evidaªncias de processos semelhantes em outros planetas.

"Gosto de pensar que a Terra, antes do aumento do oxigaªnio, éo melhor laboratório que temos para entender os exoplanetas", disse Heard.