Magma pode guardar bem mais oxigênio do que se pensava, sugere experimento sob alta pressão

O magma pode absorver mais oxigênio do que a sua composição química normalmente exigiria. É o que indica um estudo publicado na National Science Review, feito por pesquisadores do Centro de Pesquisa Avançada em Ciência e Tecnologia de Alta Pressão (HPSTAR), com participação da Universidade Politécnica do Noroeste (China) e da Vrije Universiteit Amsterdam. Os autores chamam essa parcela extra de "oxigênio em excesso".

Para o grupo, o resultado sugere que o oxigênio deveria ser tratado como um componente independente dos silicatos fundidos, e que o magma poderia carregar oxigênio do manto para cima e liberá-lo conforme a pressão cai.

Como foi o experimento

Yanhao Lin e Ho-kwang Mao, do HPSTAR, lideraram os testes, e Haiyang Niu, da Universidade Politécnica do Noroeste, as simulações de computador. A equipe aqueceu basalto sintético, do tipo que forma o fundo dos oceanos, entre 1.200 e 1.800 °C e submeteu o material a pressões de até 7 gigapascais, cerca de 69 mil vezes a pressão atmosférica na superfície. Para criar um ambiente rico em oxigênio, foi adicionado óxido de platina.

Depois do teste, as amostras foram resfriadas rapidamente até virarem vidro e analisadas. À pressão atmosférica, o excesso de oxigênio foi praticamente nulo. A 7 gigapascais, com o óxido de platina, passou de 5% do peso da amostra; sem ele, em condições parecidas, ficou entre 0,2% e 0,5%. A espectroscopia Raman não detectou oxigênio gasoso, o que sugere que o oxigênio estava incorporado à estrutura do vidro, e não preso em bolhas.

A ligação com a atmosfera

O comunicado lembra que o oxigênio na atmosfera da Terra aumentou entre cerca de 2,5 e 2 bilhões de anos atrás, período que coincide com a formação de algumas grandes províncias ígneas. Um cálculo preliminar dos autores indica que, se o magma liberasse em erupções um excesso de oxigênio equivalente a 0,27% do seu peso, o total poderia, em teoria, igualar o oxigênio atmosférico atual.

Para entender o contexto

A atmosfera da Terra nem sempre teve oxigênio livre. Ele passou a se acumular entre cerca de 2,5 e 2 bilhões de anos atrás, em geral atribuído a organismos que fazem fotossíntese, mas a contribuição de processos geológicos continua em estudo.

O magma é rocha derretida do interior do planeta. Estudar o que ele pode dissolver sob pressões extremas é uma forma de testar hipóteses sobre a ligação entre o interior da Terra e a atmosfera, e também sobre planetas rochosos fora do Sistema Solar.

Termos úteis

• Gigapascal: unidade de pressão; 1 gigapascal equivale a cerca de 10 mil vezes a pressão atmosférica ao nível do mar.
• Basalto de dorsal meso-oceânica: rocha vulcânica que forma o fundo dos oceanos.
• Província ígnea: região onde houve erupções gigantescas e prolongadas de magma.
• Espectroscopia Raman: técnica que usa luz para identificar moléculas e estruturas em um material.

As ressalvas

Os próprios pesquisadores afirmam que isso "não estabelece que a atividade vulcânica realmente tenha fornecido tanto oxigênio atmosférico", e que o número de 0,27% é preliminar. Os testes usaram basalto sintético, não magma natural, e as simulações, feitas num sistema simplificado de magnésio, silício e oxigênio, deram concentrações menores que as dos experimentos. Parte do oxigênio pode ter escapado durante o resfriamento, de modo que os fundidos originais podem ter guardado mais do que o medido. Ainda é preciso descobrir quanto oxigênio os magmas naturais carregam e quanto disso chega à atmosfera.