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A Terra pode ter se tornado habitável por um acaso químico raro ocorrido há cerca de 4,6 bilhões de anos, durante a formação de seu núcleo. É o que aponta um estudo liderado por Craig Walton, pós-doutorando do Centre for Origin and Prevalence of Life da ETH Zurich, na Suíça, com participação da professora Maria Schönbächler. Os resultados foram publicados na segunda-feira (9), na revista Nature Astronomy.
Segundo os pesquisadores, a quantidade exata de oxigênio presente no momento em que o núcleo terrestre se formou foi determinante para que dois elementos essenciais à vida, fósforo e nitrogênio, permanecessem acessíveis no manto e na crosta. Sem esse equilíbrio preciso, um planeta rochoso pode até aparentar condições favoráveis na superfície, mas não reunir os requisitos químicos necessários para o surgimento da biologia.
A “zona Goldilocks” química da Terra
Durante a formação dos planetas, o material inicial é composto por rocha fundida. Nesse processo, metais pesados como o ferro afundam e formam o núcleo, enquanto materiais mais leves permanecem nas camadas externas. A quantidade de oxigênio disponível nessa fase influencia diretamente o destino de outros elementos químicos.
De acordo com o estudo, é necessário que o oxigênio esteja em uma faixa muito estreita, descrita como “zona Goldilocks química”, para que fósforo e nitrogênio permaneçam em quantidades suficientes no manto. Com pouco oxigênio, o fósforo se liga ao ferro e é arrastado para o núcleo, deixando de ficar disponível para processos biológicos como a formação de DNA e RNA e o metabolismo celular. Em excesso, o oxigênio favorece a perda de nitrogênio para o espaço.
“Durante a formação do núcleo de um planeta, é preciso haver exatamente a quantidade certa de oxigênio para que fósforo e nitrogênio possam permanecer na superfície do planeta”, afirmou Walton em comunicado. Em outro trecho, ele acrescenta: “Nossos modelos mostram claramente que a Terra está precisamente dentro desse intervalo. Se tivéssemos tido um pouco mais ou um pouco menos de oxigênio durante a formação do núcleo, não haveria fósforo ou nitrogênio suficientes para o desenvolvimento da vida”.
Modelagens também indicam que outros planetas, como Marte, ficaram fora dessa faixa ideal. No caso marciano, os cálculos mostram maior presença de fósforo no manto do que na Terra, porém menos nitrogênio, o que cria condições desfavoráveis para a vida como é conhecida.
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Impactos na busca por vida fora da Terra
As conclusões sugerem que a tradicional ênfase na chamada zona habitável, baseada na presença de água líquida, pode ser insuficiente. Mesmo que um planeta esteja na distância adequada de sua estrela e tenha água, ele pode não ter o inventário químico necessário para sustentar vida.
Os autores destacam que as condições de oxigênio durante a formação planetária estão ligadas à composição química da estrela hospedeira. Como os planetas se formam a partir do mesmo material que suas estrelas, analisar a química estelar pode indicar se um sistema tem potencial para gerar mundos com equilíbrio adequado de elementos.
“Isso torna a busca por vida em outros planetas muito mais específica. Devemos procurar sistemas solares com estrelas que se assemelhem ao nosso Sol”, afirmou Walton.