A origem e evolução do planeta Terra

O protoplaneta Terra tem a sua origem e evolução conectada à nebulosa que concebeu o sistema solar. Ele era uma simples porção nebular difusa, composto predominantemente por hidrogênio e hélio.

A Terra, que é um planeta de dinâmica e evolução constante, apresenta idade estimada em 4,5 bilhões de anos. Está inserida no sistema solar, um diminuto fragmento cósmico localizado em um braço espiral da galáxia Via Láctea.

A principal hipótese em voga sobre a sua concepção é a teoria da nebulosa solar. Explicações detalhadas sobre a gênese do nosso sistema estelar, podem ser encontradas no artigo A nebulosa solar e a origem do Sol.

No conjunto do sistema solar, a Terra corresponde a uma pequeníssima quantidade de matéria, o equivalente a 1/330.000 da massa do Sol. A distância da Terra ao nosso astro rei é por volta de 150 milhões de quilômetros (01 unidade astronômica) ou oito minutos-luz.

Origem e consolidação do protoplaneta Terra

A nebulosa matriz originou o sol e os demais integrantes do sistema solar. Ponderava-se que o protoplaneta terrestre, após a sua individualização, a partir desta nuvem de gases e partículas de pó, havia demorado o equivalente a 1 bilhão de anos para se consolidar (Figura 1).

Pesquisas mais recentes, todavia, demonstram que esta estimativa pode não refletir a antiga realidade dos primórdios do nosso planeta. Um fragmento de rocha (uma zircônia) encontrado em um rancho na Austrália, foi datado em 4,4 bilhões de anos, tornando-se a rocha mais antiga já catalogada.

Esta descoberta proporciona a inferência de que o resfriamento da prototerra ocorreu bem mais cedo do que se imaginava. O surgimento da crosta terrestre, portanto, deve ter ocorrido 100 milhões de anos após a formação do nosso planeta.

Temperaturas terrestres mais baixas proporcionaram a geração de mares e de processos de cristalização de rochas. A evolução da vida na Terra pode ter começado em período anterior ao que era auferido.

Evolução pré-geológica

Após a origem e início da evolução do protoplaneta, a Terra apresentava tamanho maior que o atual. Ela era constituído por gases onde predominavam o hidrogênio e hélio, herdados da fria e grande nebulosa que o concebeu.

A contração e acrescência da matéria interestelar ao redor da Terra, proporcionou um ganho de massa capaz de criar um potente campo gravitacional à sua volta. Aos poucos o protoplaneta evoluiu até alcançar conformações e apresentar consolidação da superfície semelhantes às atuais.

Neste período pré-geológico evolutivo, em que as temperaturas eram elevadas, ocorreram as primeiras reações entre os átomos para produção de compostos químicos, a exemplo do amoníaco (NH₄) e do metano (CH₄).

A atmosfera primitiva terrestre era semelhante à de alguns planetas de maiores dimensões. Na sua composição existiam hidrogênio, hélio, amoníaco e metano.

Diferenciação geoquímica primária

A partir da origem e no decorrer da evolução do protoplaneta Terra ocorreu a perda da maior parte da atmosfera primitiva, além da diferenciação geoquímica primária dos constituintes sólidos, da formação da hidrosfera e da atual atmosfera.

A diferenciação geoquímica iniciou-se durante a fase pré-geológica. Este processo foi essencial para a consolidação planetária, bem como para o florescimento da vida. Os elementos constituintes da matéria terrestre se agruparam de acordo com afinidades químicas, e com base nas condições de pressão e temperaturas reinantes.

A gravidade foi a principal força motriz para o desenvolvimento da diferenciação da matéria terrestre. A atração gravitacional gerou um selecionamento dos elementos e compostos estáveis a partir da sua densidade.

Esse processo diferenciador da química do planeta segmentou a matéria em camadas concêntricas. Os materiais mais densos convergiram para o núcleo e camadas mais internas. Os de menor densidade, aglutinaram-se nas camadas superficiais e externas (Figura 2).

O lento arrefecimento do clima, no decorrer do tempo geológico, propiciou a gradual alteração de estado dos elementos. Nos períodos pretéritos, eles encontravam-se fundidos ou próximos ao estado de fusão. A redução da temperatura permitiu a solidificação.

Formação das esferas terrestres

As partes terrestres sólidas se originaram a partir do surgimento dos silicatos, após a combinação do oxigênio e silício, com ferro e magnésio. Os componentes mais pesados se acumularam sobre o núcleo formando o manto.

Os óxidos e sulfuretos foram originados em decorrência do ferro pré-existente. Grande parte do ferro (Fe) e níquel (Ni) que não foram oxidados, precipitaram e se acumularam gravitacionalmente no núcleo metálico (NiFe).

Após a separação dos elementos mais leves do manto, a litosfera – crosta e manto superior, se consolidou. No estágio final da diferenciação ocorreu a formação da hidrosfera e da atmosfera.

Na atual atmosfera terrestre, a presença dos elementos mais abundantes do cosmos, o hidrogênio e o hélio, é bem rara, apresentando-se como elementos-traço. É possível que tenham escapado da antiga camada de ar quando a temperatura planetária era alta. Cerca de 99% da presente atmosfera é constituída por nitrogênio e oxigênio.

O pálido ponto azul no espaço, conhecido como Terra, engloba uma composição química rara e diferenciada em relação à verificada no restante do Universo. Em virtude dessas características, e após os longos processos evolutivos do planeta, reuniram-se as condições necessárias para a aurora da biosfera.

Imagem da capa: Early Earth – Asher Oliver, ThingLink

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