Os ambientes antigos da Austrália – documentados em canções aborígenes há milénios – revelam agora segredos mais profundos através de uma fonte inesperada: raios cósmicos presos em cristais minerais. Um novo estudo, publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences, demonstra como estes “relógios cósmicos” podem revelar a evolução das paisagens, desde sistemas fluviais e costas até à formação de valiosos depósitos minerais.
Tempo profundo e a superfície em constante mudança da Terra
A superfície da Terra é um campo de batalha entre a erosão e a elevação. As montanhas sobem e depois desmoronam; os litorais avançam e depois recuam. Compreender como estes processos se desenrolaram ao longo de milhões ou milhares de milhões de anos é vital para prever como as paisagens responderão a mudanças futuras, tais como mudanças climáticas ou flutuações do nível do mar. Medir diretamente a evolução da paisagem antiga tem sido difícil – até agora.
Os pesquisadores recuperaram amostras de linhas costeiras enterradas ao longo da planície de Nullarbor, na Austrália, revelando uma história dramática. A área já foi um fundo marinho, mais tarde lar de cangurus gigantes e leões marsupiais, e hoje é um dos lugares mais planos e secos da Terra. Estas praias antigas contêm altas concentrações de zircão, um mineral que atua como uma cápsula do tempo notavelmente estável.
A impressão digital cósmica: como funciona
A Terra é constantemente bombardeada por raios cósmicos – partículas de alta energia provenientes da explosão de estrelas. Quando esses raios colidem com átomos de minerais próximos à superfície, “explosões” microscópicas criam novos elementos chamados nuclídeos cosmogênicos. A medição desses nuclídeos tem sido usada há muito tempo para estimar mudanças na paisagem, mas muitos decaem muito rapidamente para os cronogramas antigos.
Este estudo aproveitou o criptônio cosmogênico armazenado dentro de cristais de zircão. Krypton não se decompõe, preservando informações por centenas de milhões de anos. Ao vaporizar milhares de grãos de zircão com um laser e medir o criptônio liberado, os cientistas determinaram quanto tempo cada cristal passou exposto na superfície antes de ser enterrado. Quanto mais criptônio, maior será a exposição.
O passado surpreendentemente estável da Austrália
Cerca de 40 milhões de anos atrás, o sul da Austrália era quente, úmido e arborizado. No entanto, as paisagens sofreram erosão a um ritmo excepcionalmente lento – menos de um metro por milhão de anos. Isto é mais lento do que nas regiões montanhosas dinâmicas, mas comparável a alguns dos ambientes mais estáveis da Terra atualmente, como o deserto do Atacama ou a Antártica.
O estudo também acompanhou o movimento das areias das praias ricas em zircão: um processo notavelmente lento que levou aproximadamente 1,6 milhões de anos desde a erosão até ao soterramento. Este movimento lento filtrou naturalmente os minerais menos duráveis, concentrando o zircão resiliente. O resultado? Depósitos economicamente valiosos que agora alimentam a cerâmica de uso diário.
O futuro da pesquisa paisagística
Este “relógio cósmico” oferece uma nova forma de compreender a história da superfície da Terra. Isto explica a riqueza mineral ao longo da planície de Nullarbor, incluindo a mina Jacinth-Ambrosia, que abastece cerca de 25% do mercado global de zircão. Ao ler impressões digitais de raios cósmicos em zircão, os pesquisadores desbloquearam uma ferramenta geológica para medir processos antigos.
A técnica pode ser refinada através do estudo de paisagens modernas com processos de superfície medidos de forma independente, mas o seu potencial é vasto. Pode ser aplicado a períodos da história da Terra há centenas de milhões de anos, revelando potencialmente como o surgimento de plantas terrestres remodelou a superfície e a atmosfera do planeta.
As paisagens da Terra guardam memórias em minerais formados por raios cósmicos. Ao aprender a ler este “relógio cósmico”, ganhamos uma nova compreensão do passado – e um plano para as mudanças que podem estar por vir.
