A equipe do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da Universidade do Novo México (UNM), localizada em Albuquerque, nos Estados Unidos, demonstrou em laboratório que os oceanos da Terra podem ter se formado localmente a partir de rochas totalmente secas. O experimento, publicado em 24 de setembro de 2026 na revista científica Nature Geoscience, derreteu basalto anidro em um fluxo de gás hidrogênio e converteu grande parte do óxido de ferro da rocha em ferro metálico e vapor de água em poucas horas.
Os resultados indicam que o planeta produziu seus próprios reservatórios hídricos durante a fase inicial de crescimento, sem depender exclusivamente do impacto tardio de cometas ou asteroides congelados. “Aqui mostramos experimentalmente como oceanos de água podem ser produzidos dentro da atmosfera de alta temperatura e rica em hidrogênio acima de um planeta terrestre que cresce pela captura de seixos de silicato”, afirmaram, em tradução livre, a autora principal Susmita Garai e os coautores Zachary D. Sharp, Peter L. Olson e Anthony M. Gargano no resumo do estudo.
Como o experimento de Susmita Garai gerou água a partir do basalto seco?
Para garantir que nenhuma umidade prévia interferisse nos testes realizados na Universidade do Novo México, os cientistas derreteram inicialmente as amostras de basalto em um fluxo de gás hélio. Esse primeiro passo removeu toda a água preexistente na estrutura mineral até deixar a rocha em estado anidro, ou seja, completamente seca. Concluída a desidratação, a equipe substituiu o hélio por um fluxo contínuo de gás hidrogênio sob calor intenso, forçando a interação química direta entre o gás e o material fundido.
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Sob a ação térmica, o hidrogênio capturou o oxigênio que estava ligado ao ferro dentro da rocha derretida, reduzindo o óxido mineral a ferro metálico fluido. O oxigênio liberado nessa reação combinou-se imediatamente com o gás hidrogênio para formar grandes quantidades de vapor de água. Para comprovar e quantificar o resultado, o vapor gerado foi condensado e coletado em uma armadilha resfriada com nitrogênio líquido, onde passou por pesagem exata e medição de isótopos de hidrogênio.
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As medições laboratoriais do estudo registraram parâmetros técnicos exatos de temperatura, tempo de reação e massa convertida:
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- Faixa de temperatura aplicada ao basalto em contato com o hidrogênio: de 1.200 °C a 1.300 °C (equivalente a 2.192 °F a 2.372 °F).
- Proporção de óxido de ferro convertida em ferro metálico: de 20% a 70% do total presente na rocha fundida.
- Tempo de duração das reações químicas de conversão: períodos de 15 a 180 minutos (até 3 horas).
- Rendimento em rodada de indução registrada na tese: 20,3 miligramas de água gerados em 15 minutos a partir de 1.000,7 miligramas de basalto.
- Dimensão dos fragmentos rochosos simulados no modelo: seixos de silicato de milímetros a centímetros.
Chuva de seixos no disco protoplanetário e a queda do fósforo no manto
Os testes de laboratório sustentam o modelo astrofísico conhecido como acreção de seixos, processo no qual fragmentos pequenos de silicato caem continuamente sobre um planeta em formação, em um fenômeno descrito pelos autores como chuva de seixos. Ao atravessarem uma atmosfera primordial superaquecida e rica em hidrogênio, esses grãos minerais perdem elementos voláteis — substâncias que evaporam facilmente com o calor, como o enxofre e o sódio —, sofrem a redução do óxido de ferro e passam a produzir água de maneira ininterrupta dentro do próprio ambiente planetário.
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Além de apontar a origem da água, a reação química resolve uma diferença antiga na composição geológica do Sistema Solar ao demonstrar que o ferro metálico recém-formado sequestra fortemente o fósforo, retirando esse elemento químico do silicato derretido. Quando esse ferro metálico pesado afunda em direção ao núcleo planetário durante a formação do mundo jovem, ele carrega o fósforo consigo, um mecanismo físico que explica tanto o baixo teor de fósforo observado no manto da Terra em comparação com o planeta Marte quanto a reduzida proporção entre ferro e magnésio no manto terrestre primitivo.
“Nossos resultados experimentais implicam que seixos de silicato que se depositam através de uma atmosfera quente e rica em hidrogênio sofrem perda de voláteis, redução de ferro a ferro metálico e produção de vapor de água. A transferência desse metal para o núcleo oferece uma explicação para o baixo teor de fósforo do manto da Terra em relação a Marte, bem como para a baixa razão entre ferro e magnésio do manto primitivo da Terra”, declararam os quatro pesquisadores, em tradução livre, no documento publicado pela Nature Geoscience.
Limitações da hipótese do cometa Halley e o tempo de formação da Terra
Durante décadas, uma das hipóteses mais difundidas na ciência planetária atribuía a chegada dos oceanos ao bombardeio tardio de corpos celestes congelados vindos das regiões externas do Sistema Solar. Essa explicação perdeu força quando medições diretas na água do cometa Halley revelaram que a proporção de deutério — uma versão mais pesada do átomo de hidrogênio — em relação ao hidrogênio normal era cerca de duas vezes maior do que a encontrada na maior parte dos oceanos terrestres, indicando que os cometas não poderiam ser a fonte principal.
A dinâmica de acreção de seixos também altera o cálculo do tempo necessário para construir um planeta rochoso. Enquanto os modelos clássicos baseados em colisões sucessivas entre planetesimais — blocos rochosos primitivos com vários quilômetros de diâmetro — exigem dezenas a centenas de milhões de anos para consolidar um mundo do tamanho da Terra, a captura de pequenos seixos permite que o embrião planetário cresça rapidamente dentro do período de duração do disco protoplanetário gasoso, estimado entre 3 e 5 milhões de anos.
“A Terra é o único planeta conhecido que abriga simultaneamente água líquida, uma atmosfera fina, oxigênio molecular, fósforo superficial, um campo magnético, tectônica de placas ativa e a Lua”, afirmou Susmita Garai, em tradução livre, no texto de sua tese de doutorado que deu origem ao artigo científico.
O histórico de marcos científicos, instituições, registros oficiais e financiamento que compõem a pesquisa reúne os seguintes dados:
- 1986: a sonda espacial europeia Giotto mede a composição química da água do cometa Halley no espaço.
- 28 de julho de 2026: Susmita Garai publica a tese de doutorado sobre acreção de seixos e origens da água no repositório digital da Universidade do Novo México.
- 24 de setembro de 2026: o periódico Nature Geoscience publica o artigo científico sob o identificador digital DOI 10.1038/s41561-026-02118-7.
- Instituições participantes: Departamento de Ciências da Terra e Planetárias e Centro de Isótopos Estáveis da Universidade do Novo México, em Albuquerque, e Lunar and Planetary Institute, em Houston.
- Financiamento oficial: National Science Foundation (NSF), agência governamental de fomento à ciência dos Estados Unidos, por meio da bolsa de pesquisa EAR1953992.