Terra Primordial e o surgimento da vida

Como se formaram as camadas do planeta?

A Terra cresceu pela acumulação de corpos mais pequenos e pelas colisões entre eles. Devido ao aquecimento e à fusão, os materiais metálicos densos podem ter-se separado dos silicatos e contribuído para a formação do núcleo, enquanto o manto e a crosta se formavam por cima. Estes processos decorreram ao longo de muito tempo e influenciaram a evolução geológica posterior do planeta.[4]

O que pode a Lua revelar sobre o início da Terra?

A hipótese do grande impacto é o principal modelo explicativo da origem da Lua. Muitos modelos incluem um corpo frequentemente chamado Theia, mas o seu tamanho, a geometria do impacto e a forma como o material da Terra e da Lua se misturou continuam a ser questões em aberto. Estas possibilidades são estudadas através da análise de amostras lunares e de simulações. O cenário amplamente conhecido de um impacto com um corpo do tamanho de Marte é uma das explicações influentes, e não uma reconstrução definitiva dos acontecimentos.[12]

A Terra jovem foi sempre um mundo desolado e fundido?

O Hadeano abrange a história geológica mais antiga da Terra, quando as colisões, o calor interno e o vulcanismo transformaram o planeta. Os zircões preservados também indicam a existência de uma crosta primitiva e de interação com a água. Assim, juntamente com a turbulência, ocorreram o arrefecimento e a evolução da crosta: não foi um período ininterrupto em que toda a superfície do planeta esteve fundida.[2]

De onde vieram o ar e a água?

A atmosfera e os oceanos formaram-se através da troca de materiais entre a matéria que chegava, o interior do planeta e a superfície. Alguns componentes chegaram com o material original do planeta, rico em água, e através de colisões posteriores; a desgaseificação redistribuiu os voláteis que já se encontravam no interior da Terra. Os investigadores comparam assinaturas químicas e isotópicas para identificar as fontes. Não é possível reduzir a contribuição relativa dos asteroides, cometas e outros reservatórios de materiais a um único cenário de entrega definitivamente confirmado.[10]

Como poderiam os processos químicos tornar-se um sistema capaz de evoluir?

As experiências de química pré-biótica investigam possíveis vias que levam aos componentes dos sistemas vivos e ao seu funcionamento. Estudam como os componentes químicos se poderiam ter formado e combinado num ambiente semelhante ao que poderá ter existido na Terra primitiva. O principal desafio é associar reações úteis a compartimentos, à utilização de energia e à hereditariedade, em condições que poderão ter existido na Terra primitiva. Criar um componente biológico é um passo importante, mas não reproduz todo o processo da origem da vida.[11]

O que é considerado prova de que algo esteve vivo?

As microfósseis podem preservar vestígios de organismos microscópicos; os estromatólitos são estruturas rochosas em camadas, geralmente formadas pela atividade de microrganismos. A sua interpretação depende da forma, da composição química, do ambiente de formação e do estado de preservação. Há provas sólidas de que existia vida microbiana há cerca de 3,5 mil milhões de anos. Alguns vestígios mais antigos propostos são controversos e, mesmo um fóssil convincente, indica apenas uma idade mínima da vida, não o momento exato da sua origem.[3], [5]

Como é que os microrganismos alteraram a atmosfera?

A fotossíntese que liberta oxigénio evoluiu antes de o oxigénio se tornar um componente permanente da atmosfera. O oxigénio inicial reagia com substâncias reduzidas, incluindo ferro e gases vulcânicos. À medida que se alterava o equilíbrio entre os processos que libertavam oxigénio e os que o consumiam, o Grande Evento de Oxidação aumentou a quantidade de oxigénio na atmosfera. Isso alterou as oportunidades oferecidas pelo ambiente e as pressões que este exercia, mas os níveis de oxigénio não atingiram de imediato os valores atuais e nem toda a vida adaptada a condições sem oxigénio desapareceu.[6]

Como é que as células adquiriram os seus parceiros internos?

As células eucarióticas têm um núcleo e uma estrutura interna complexa. As mitocôndrias tiveram origem em bactérias que foram parceiras numa antiga associação; o hospedeiro pertencia à linhagem evolutiva das arqueias. Os pormenores desta parceria continuam a ser debatidos. Os cloroplastos surgiram numa associação posterior e distinta entre cianobactérias e os antepassados das plantas e de muitas algas. As suas histórias revelam como as parcerias entre organismos podem tornar-se parte integrante da vida celular.[13], [14]

Que parte de um planeta com vida poderia ficar coberta de gelo?

As rochas do Criogénico preservam vestígios de glaciações extraordinariamente extensas, incluindo depósitos associados ao gelo formados em baixas latitudes. Os modelos da Terra bola de neve investigam como o gelo, a luz solar, a meteorização e o dióxido de carbono de origem vulcânica poderão ter causado um arrefecimento extremo e, por fim, o aquecimento. Os investigadores estudam a extensão da cobertura de gelo e os habitats onde a vida sobreviveu. A relação entre estes acontecimentos e o posterior aumento da biodiversidade continua a ser uma questão de investigação ativa.[7]

Porque é que a diversidade animal se torna tão evidente no registo fóssil?

As rochas do Câmbrico Inferior testemunham uma grande diversificação das formas, dos comportamentos e das relações ecológicas dos animais ao longo de milhões de anos. Os animais já existiam no período Ediacarano, anterior. A disponibilidade de oxigénio, as inovações evolutivas, as interações entre organismos e o registo fóssil em constante mudança são todos fatores importantes para explicar este fenómeno; o contributo de cada um continua a ser investigado.[9]