Outra coisa interessante que nunca tinha pensado - A Mineralogia da Terra Única no Cosmos

 

A Mineralogia da Terra Única no Cosmos

Emeralda Trapiche. Photo: StoneRockShop

Esta investigação prevê que a Terra tenha mais de 1.500 minerais por descobrir e que a diversidade mineral exacta do nosso planeta é única e não poderia ser duplicada em qualquer parte do cosmos.

Os minerais formam-se a partir de novas combinações de elementos. Estas combinações podem ser facilitadas tanto pela actividade geológica, incluindo vulcões, tectónica de placas, e interacções água-rocha, como pela actividade biológica, tais como reacções químicas com oxigénio e material orgânico.

Há quase uma década, Hazen desenvolveu a ideia de que a explosão da diversidade dos minerais do planeta, desde a dúzia presente no nascimento do nosso Sistema Solar até aos quase 5.000 tipos existentes hoje em dia, surgiu principalmente do aumento da vida. Mais de dois terços dos minerais conhecidos podem estar directa ou indirectamente ligados à actividade biológica, de acordo com a Hazen. Muito disto deve-se ao aumento da fotossíntese bacteriana, que aumentou dramaticamente a concentração atmosférica de oxigénio há cerca de 2,4 mil milhões de anos.

Num conjunto de quatro artigos relacionados, recentemente publicados, Hazen e a sua equipa - Ed Grew, Bob Downs, Joshua Golden, Grethe Hystad, e Alex Pires - levaram o conceito de evolução mineral um passo à frente. Utilizaram tanto modelos estatísticos de investigação de ecossistemas como uma análise extensiva de bases de dados mineralógicos para explorar questões de probabilidade envolvendo a distribuição mineral.

Descobriram que a probabilidade de uma "espécie" mineral (definida pela sua combinação única de composição química e estrutura cristalina) existir em apenas uma localidade é de cerca de 22%, enquanto a probabilidade de ser encontrada em 10 ou menos localizações é de cerca de 65%. A maioria das espécies minerais são bastante raras, de facto, encontradas em 5 ou menos localidades.

"Os minerais seguem o mesmo tipo de frequência de distribuição que as palavras de um livro", explicou Hazen. "Por exemplo, as palavras mais utilizadas num livro são extremamente comuns como 'e', 'o,' e 'a'. As palavras raras definem a diversidade do vocabulário de um livro. O mesmo se aplica aos minerais na Terra. Os minerais raros definem a diversidade mineralógica do nosso planeta".

Uma análise estatística adicional da distribuição e diversidade mineral sugere que milhares de minerais raros plausíveis ainda aguardam descoberta ou ocorreram em algum ponto da história da Terra, apenas para serem subsequentemente perdidos por enterramento, erosão, ou subducção de volta ao manto. A equipa previu que existem hoje 1.563 minerais na Terra que ainda não foram descobertos e descritos.

A distribuição destes minerais "em falta" não é, no entanto, uniforme. Várias circunstâncias influenciam a probabilidade de um mineral ter sido previamente descoberto. Isto inclui características físicas, tais como a cor. Os minerais brancos são menos prováveis de terem sido notados, por exemplo. Outros factores incluem a qualidade da cristalização, solubilidade na água, e estabilidade perto da superfície do planeta.

Como tal, Hazen e os seus colegas previram que quase 35% dos minerais de sódio permanecem por descobrir, porque mais de metade deles são brancos, mal cristalizados, ou solúveis em água. Pelo contrário, menos de 20% dos minerais de cobre, magnésio e cobre ainda não foram descobertos.

Expandindo ainda mais a ligação entre a evolução geológica e biológica, a equipa da Hazen aplicou os conceitos biológicos do acaso e da necessidade à evolução mineral. Em biologia, esta ideia significa que a selecção natural ocorre devido a uma mutação aleatória do "acaso" no material genético de um organismo vivo que se torna, se conferir vantagem reprodutiva, uma adaptação "necessária".

Mas neste caso, a equipa de Hazen perguntou como é que a diversidade e distribuição dos minerais da Terra veio à existência e a probabilidade de poder ser replicada noutros locais. O que descobriram foi que se pudéssemos voltar atrás no tempo e "reproduzir" a história da Terra, é provável que muitos dos minerais formados e descobertos nesta versão alternativa do nosso planeta seriam diferentes dos que conhecemos hoje.

"Isto significa que apesar dos factores físicos, químicos e biológicos que controlam a maior parte da diversidade mineral do nosso planeta, a mineralogia da Terra é única no cosmos", disse Hazen.