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Publicado em 2022 na Nature Geoscience, o estudo do diamante de Karowe não fala em água líquida, e sim em água ligada à estrutura de minerais como a ringwoodita. É a segunda pedra do tipo já encontrada, depois de uma brasileira em 2014, e a análise se apoia em uma única amostra.
O diamante que está reescrevendo parte do que se sabe sobre o interior da Terra foi descrito em estudo publicado em setembro de 2022 na revista Nature Geoscience. A análise foi conduzida pela mineralogista Tingting Gu, então pesquisadora do Instituto Gemológico da América, o GIA, hoje na Universidade Purdue, ao lado do geocientista Frank Brenker, da Universidade Goethe de Frankfurt, e de outros colaboradores. A pedra, um raro diamante de qualidade gema do tipo IaB extraído da mina Karowe, em Botsuana, guarda inclusões minerais que apontam para um ambiente saturado de água a cerca de 660 quilômetros de profundidade.
Ao contrário do que sugere a imagem de uma gota presa na joia, o que o diamante carrega não é água líquida, e sim água ligada quimicamente à estrutura de minerais formados sob pressão extrema. Dentro da pedra, a equipe identificou um conjunto de ringwoodita, ferropericlásio e enstatita que só se forma na fronteira entre a zona de transição e o manto inferior, a chamada descontinuidade de 660 quilômetros. A presença desses minerais em condições hidratadas sugere que essa fronteira, antes vista como uma possível barreira seca, pode permitir a passagem de água rumo às profundezas do planeta.
O que o diamante de Karowe realmente carrega
Por serem extremamente resistentes, eles aprisionam pequenos fragmentos de minerais do ambiente em que nasceram e os preservam quase intactos durante a longa viagem até a superfície, carregados por rochas vulcânicas chamadas kimberlitos.
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No caso do diamante de Karowe, essas inclusões guardam um registro direto de uma região que nenhuma sonda jamais alcançou.
O conjunto de minerais encontrado é o que torna a amostra tão valiosa.
Segundo o estudo de Gu e Brenker, a combinação de ringwoodita, ferropericlásio e enstatita pobre em níquel indica que o diamante se formou a cerca de 23,5 gigapascals de pressão e por volta de 1.650 graus Celsius, condições que correspondem à profundidade de 660 quilômetros.
Como o ferropericlásio e a enstatita só coexistem dessa forma nessa faixa ou abaixo dela, eles funcionam como uma espécie de etiqueta que fixa o ponto de origem da pedra.
Por que não é uma gota de água escondida na pedra
A ideia mais repetida sobre essas descobertas, a de uma gota de água presa no diamante, não corresponde ao que a ciência de fato observa.
A água detectada está incorporada à própria estrutura cristalina de minerais como a ringwoodita, na forma de grupos hidroxila, e não como um líquido livre.
A ringwoodita, um polimorfo de alta pressão da olivina, tem a capacidade incomum de acomodar quantidades expressivas de água dentro de sua rede atômica.
É dessa propriedade que nasce a famosa comparação com um oceano escondido no manto.
A conta é uma extrapolação, pois, se boa parte da zona de transição estiver tão hidratada quanto essas amostras, o volume total de água presa nos minerais poderia rivalizar com toda a água dos oceanos da superfície.
Vale frisar, porém, que isso é uma inferência sobre um reservatório difuso e ligado a minerais, e não a descrição de um mar subterrâneo de água corrente.
A descontinuidade de 660 km e a ideia de fronteira seca
A profundidade de 660 quilômetros marca uma das mudanças mais importantes na estrutura do manto terrestre.
É ali que a ringwoodita, sob pressão crescente, se decompõe em bridgmanita e ferropericlásio, os minerais que dominam o manto inferior e que armazenam muito menos água.
Por causa dessa transformação, parte da comunidade científica tratava a região como uma possível barreira ao trânsito de água e de material entre as camadas.
O estudo do diamante de Karowe sugere o contrário, ao indicar que condições hidratadas se estendem através dessa fronteira.
A água chega a essas profundidades principalmente carregada por placas tectônicas que afundam no processo de subducção, e há, sob a Europa, um verdadeiro cemitério dessas placas mergulhadas nessa zona, como observa Frank Brenker.
Ainda assim, a própria Nature Geoscience ressalta que a composição e o fluxo de voláteis através do limite de 660 quilômetros seguem em debate, dada a escassez de amostras naturais dessa profundidade.
O precedente brasileiro e o limite de uma única amostra
Em 2014, uma equipe liderada por Graham Pearson, da Universidade de Alberta, descreveu na revista Nature a primeira ringwoodita terrestre já encontrada, presa em um diamante de Juína, em Mato Grosso, garimpado em cascalhos de rio.
Aquela amostra continha cerca de 1,5% de água em peso e ofereceu a primeira evidência direta de uma zona de transição hidratada, ao menos localmente.
Frank Brenker, aliás, participou também daquele trabalho.
A grande limitação, reconhecida pelos próprios autores, é que tudo se apoia em pouquíssimas pedras.
O diamante da mina Karowe é apenas a segunda ringwoodita terrestre já identificada e, por ser maior que a brasileira, permitiu determinar a composição química com mais precisão.
Mesmo assim, uma ou duas amostras não bastam para afirmar que todo o manto profundo é úmido, e a questão de se a água é abundante e global ou restrita a pontos específicos continua, nas palavras da própria literatura científica, altamente controversa.
O diamante de Karowe não traz um oceano engarrafado nem uma gota perdida, mas algo talvez mais surpreendente, a assinatura química de um interior planetário mais molhado do que se imaginava.
Ao unir uma joia de Botsuana a uma pedra garimpada no Brasil, a ciência vai montando, fragmento a fragmento, o retrato de um ciclo da água que desce muito além da superfície e pode influenciar o vulcanismo e a tectônica de placas.
O quadro ainda está incompleto, e cada novo diamante dessas profundezas é uma peça rara nesse mosaico.
E você, já imaginava que um simples diamante pudesse carregar pistas de água a 660 quilômetros dentro da Terra? Acha que descobertas assim deveriam ser divulgadas com mais cuidado, sem falar em oceanos escondidos onde existe água presa em minerais? Deixe sua opinião nos comentários, com respeito às diferentes visões, e compartilhe esta matéria com quem se fascina pelos mistérios do interior do nosso planeta.
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