O asteroide que formou a cratera Vredefort era maior do que se acreditava anteriormente

Cerca de 2 bilhões de anos atrás, um impactor se pôs em direção à Terra, colidindo com o planeta em uma área próxima a Joanesburgo, África do Sul. O impactor — provavelmente um asteroide — formou o que é hoje a maior cratera do nosso planeta. Os cientistas aceitaram amplamente, com base em pesquisas anteriores, que a estrutura de impacto, conhecida como cratera vredefort, foi formada por um objeto de cerca de 15 quilômetros (aproximadamente 9,3 milhas) de diâmetro que estava viajando a uma velocidade de 15 quilômetros por segundo.

Um impactor — provavelmente um asteroide — se aproximou da Terra há cerca de dois bilhões de anos, colidindo com o planeta perto de Joanesburgo, na África do Sul. O impactor formou a cratera Vredefort, que é hoje a maior cratera do nosso planeta. Usando dados atualizados de simulação, pesquisadores da Universidade de Rochester descobriram que o impactor que formou a cratera Vredefort era muito maior do que se acreditava anteriormente. Crédito: Imagem do Observatório da Terra da NASA por Lauren Dauphin / Ilustração da Universidade de Rochester por Julia Joshpe

Mas, de acordo com novas pesquisas da Universidade de Rochester, o impactor pode ter sido muito maior — e teria tido consequências devastadoras em todo o planeta. Esta pesquisa, publicada no Journal of Geophysical Research: Planets, fornece uma compreensão mais precisa do grande impacto e permitirá aos pesquisadores simular melhor eventos de impacto na Terra e em outros planetas, tanto no passado quanto no futuro. 

"Entender a maior estrutura de impacto que temos na Terra é fundamental", diz Natalie Allen, agora doutoranda na Universidade John Hopkins. Allen é o primeiro autor do artigo, baseado em pesquisas que ela conduziu como graduação em Rochester com Miki Nakajima, um professor assistente de Ciências da Terra e do meio ambiente. "Ter acesso às informações fornecidas por uma estrutura como a cratera Vredefort é uma grande oportunidade para testar nosso modelo e nossa compreensão das evidências geológicas para que possamos entender melhor os impactos na Terra e além." 

Simulações atualizadas sugerem consequências 'devastadoras' 

Ao longo de 2 bilhões de anos, a cratera Vredefort corroeu. Isso torna difícil para os cientistas estimar diretamente o tamanho da cratera no momento do impacto original e, portanto, o tamanho e a velocidade do impactor que formou a cratera. 

Um objeto de 15 quilômetros de tamanho e viajando a uma velocidade de 15 quilômetros por segundo produziria uma cratera de cerca de 172 quilômetros de diâmetro. No entanto, isso é muito menor do que as estimativas atuais para a cratera Vredefort. Essas estimativas atuais são baseadas em novas evidências geológicas e medições estimando que o diâmetro original da estrutura teria sido entre 250 e 280 quilômetros (aproximadamente 155 e 174 milhas) durante o tempo do impacto.

 Allen, Nakajima e seus colegas realizaram simulações para combinar com o tamanho atualizado da cratera. Seus resultados mostraram que um impactor teria que ser muito maior — cerca de 20 a 25 quilômetros — e viajar a uma velocidade de 15 a 20 quilômetros por segundo para explicar uma cratera de 250 quilômetros de tamanho. 

Isso significa que o impactor que formou a cratera Vredefort teria sido maior do que o asteroide que matou os dinossauros há 66 milhões de anos, formando a cratera Chicxulub. Esse impacto teve efeitos prejudiciais globalmente, incluindo aquecimento do efeito estufa, incêndios florestais generalizados, chuva ácida e destruição da camada de ozônio, além de causar o evento de extinção Cretáceo-Paleogene que matou os dinossauros.

Se a cratera Vredefort era ainda maior e o impacto mais energético do que o que formou a cratera Chicxulub, o impacto vredefort pode ter causado consequências globais ainda mais catastróficas. 

"Ao contrário do impacto de Chicxulub, o impacto do Vredefort não deixou um registro de extinção em massa ou incêndios florestais, dado que havia apenas formas de vida unicelulares e nenhuma árvore existia há 2 bilhões de anos", diz Nakajima. "No entanto, o impacto teria afetado o clima global potencialmente mais extensivamente do que o impacto de Chicxulub." 

Poeira e aerossóis do impacto de Vredefort teriam se espalhado pelo planeta e bloqueado a luz solar, resfriando a superfície da Terra, diz ela. "Isso poderia ter tido um efeito devastador em organismos fotossintéticos. Depois que a poeira e os aerossóis se instalaram — o que poderia ter levado de horas a uma década — gases de efeito estufa, como o dióxido de carbono que foi emitido pelo impacto, teriam aumentado a temperatura global potencialmente em vários graus por um longo período de tempo." 

Um modelo multifacetado da cratera Vredefort 

As simulações também permitiram que os pesquisadores estudassem o material ejetado pelo impacto e a distância que o material percorreu da cratera. Eles podem usar essas informações para determinar as localizações geográficas de massas terrestres bilhões de anos atrás. Por exemplo, pesquisas anteriores determinaram que o material do impactor foi ejetado para a atual Karelia, Rússia. Usando seu modelo, Allen, Nakajima e seus colegas descobriram que há 2 bilhões de anos, a distância da massa terrestre que contém Karelia teria sido de apenas 2.000 a 2.500 quilômetros da cratera na África do Sul — muito mais perto do que as duas áreas estão hoje. 

"É incrivelmente difícil restringir a localização de massas terrestres há muito tempo", diz Allen. "As melhores simulações atuais têm mapeado cerca de um bilhão de anos, e as incertezas crescem mais para trás. Esclarecer evidências como esse mapeamento de camadas ejetadas pode permitir que os pesquisadores testem seus modelos e ajudem a completar a visão do passado." 

Pesquisa de graduação leva à publicação 

A ideia deste artigo surgiu como parte de uma final para o curso Interiores Planetários (agora chamado de Física dos Interiores Planetários), ministrado por Nakajima, que Allen tomou como júnior. 

Allen diz que a experiência de ter um trabalho de graduação resultou em um artigo de revista revisado por pares foi muito gratificante e a ajudou na hora de se candidatar à pós-graduação. 

"Quando o professor Nakajima se aproximou de mim e perguntou se eu queria trabalhar juntos para transformá-lo em um trabalho publicável, foi realmente gratificante e validador", diz Allen. "Eu tinha formulado minha própria ideia de pesquisa, e ela foi vista como convincente o suficiente para outro cientista que eles achavam que valia a pena publicar." 

Ela acrescenta: "Este projeto estava muito fora da minha zona de conforto de pesquisa habitual, mas eu pensei que seria uma grande experiência de aprendizado e me forçaria a aplicar minhas habilidades de uma nova maneira. Isso me deu muita confiança em minhas habilidades de pesquisa enquanto me preparava para ir para a pós-graduação."

Fonte: phys.org