Cientistas alemães descobriram que a Terra vem recebendo radiação há mais de 100 milhões de anos, da colisão violenta de duas supernovas

O planeta Terra abriga um depósito de plutônio radioativo nas profundezas do oceano, que só poderia ter se formado no espaço durante um violento cataclismo cósmico. Embora existam reservas dessa poeira radioativa em grandes profundidades, está comprovado que ela continua a cair sobre nós até hoje. Isso poderia levar alguém a pensar que se tratava de um cataclismo recente em termos astronômicos. No entanto, de acordo com um estudo publicado recentemente por cientistas alemães, ele ocorreu há centenas de milhões de anos.

Dois isótopos para entender tudo

O plutônio-244 não ocorre naturalmente na Terra. Na verdade, o único isótopo desse elemento que pode ser produzido naturalmente em alguns processos geológicos é o plutônio-239, e ele ocorre principalmente em quantidades mínimas. O plutônio-244 é o isótopo mais pesado desse elemento, ou seja, aquele com o maior número de nêutrons. Sabe-se que ele geralmente se forma devido a fenômenos cósmicos durante um processo conhecido como processo r, no qual átomos mais leves absorvem rapidamente nêutrons em seus núcleos.

Geralmente, o evento que costuma dar origem a esse fenômeno é uma kilonova, uma explosão resultante da fusão de duas estrelas de nêutrons. Nesse processo, o cúrio-247 também é formado, e é por isso que esses cientistas também analisaram seus níveis. Levando esses dados em consideração, eles descobriram que a explosão em questão deve ter ocorrido há mais de 100 milhões de anos, mas há menos de um bilhão de anos. E também que a precipitação radioativa não cessou desde então.

Chave está na crosta ferromanganesa

A crosta ferromanganesa é uma camada no fundo do oceano que se forma quando metais dissolvidos na água do mar, como ferro e manganês, são depositados e solidificados. Isso acontece a uma taxa bastante lenta, crescendo entre 1 e 10 milímetros por milhão de anos. Os depósitos não contêm apenas ferro e manganês. Misturadas a eles estão outras substâncias que caíram no mar ao longo desse tempo. Portanto, essa crosta é um retrato químico perfeito da história do nosso planeta.

Uma seção surpreendente

Os autores deste estudo analisaram uma seção dessa crosta extraída a uma profundidade de 4.830 metros em 1976. Essa seção já havia sido analisada anteriormente e revelado algo surpreendente. Além do plutônio, também foi encontrado o ferro-60, outro radioisótopo associado a explosões de supernovas. O ferro-60 tem uma meia-vida relativamente curta de 2,6 milhões de anos.

Isso significa que a cada 2,6 milhões de anos, metade dos átomos iniciais desse isótopo terá decaído. Em outros 2,6 milhões de anos, metade do que restou decairá, e assim por diante. Devido à sua meia-vida relativamente curta, concluiu-se inicialmente que a kilonova que causou a chuva de poeira radioativa ocorreu há cerca de 3 milhões de anos. No entanto, os autores do estudo recém-publicado refutaram essa hipótese.

Meia-vida dos isótopos no estudo

Cúrio em ação

A formação de plutônio-244 quando estrelas de nêutrons se fundem é sempre acompanhada pela formação de cúrio-247. O isótopo plutônio tem uma meia-vida de 81 milhões de anos, enquanto o isótopo cúrio tem "apenas" uma meia-vida de 15,6 milhões de anos. Ao analisar a amostra da crosta de ferromanganês, esses pesquisadores não encontraram cúrio. Portanto, ele deve ter decaído completamente. Isso situa a explosão há mais de 100 milhões de anos.

Nota: Lembre-se de que a meia-vida é o tempo necessário para que metade do material radioativo decaia. A cada 15,6 milhões de anos, metade dele decai, então, em 100 milhões de anos, não deveria haver mais cúrio, mas muito plutônio, que perdeu metade de sua quantidade apenas 19 milhões de anos atrás. Levaria 1 bilhão de anos para o plutônio desaparecer completamente.

E quanto ao ferro?

A razão pela qual o ferro-60 está presente na amostra, apesar de ter uma meia-vida mais curta que o cúrio-247, é que eles se originaram em eventos diferentes. De fato, as mudanças nos níveis de ferro não coincidem com as do plutônio. Por outro lado, o plutônio continua a aparecer uniformemente nas camadas superiores, o que leva à conclusão de que a precipitação radioativa não terminou. Pelo menos não havia terminado em 1976, e em termos astronômicos, isso foi praticamente ontem.

E agora?

Esses cientistas acreditam que o cataclismo que liberou essa precipitação radioativa prolongada deve ter sido imenso; pode até ter afetado a vida na Terra. Mas, por enquanto, isso é algo que não podemos saber com certeza. Teremos que continuar investigando para encontrar a resposta.

Imagem | Universidade de Warwick/Mark Garlick | B. Schröder/HZDR/NASA, ESA, J. Hester, A. Loll/ASU