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» » » » Fato ou ficção: a matéria escura matou os dinossauros?
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De vez em quando, algo quase indescritível acontece à Terra. Algumas forças terríveis alcançam e quebram membro a membro da árvore da vida. Em um instante geológico, inúmeras criaturas perecer e linhagens inteiras simplesmente deixam de existir. A mais famosa dessas extinções em massa aconteceu cerca de 66 milhões de anos atrás, quando os dinossauros desapareceram no rompimento ambiental em todo o planeta que se seguiu uma rocha espacial do tamanho de uma montanha atingiu a Terra. Nós ainda podemos ver a cicatriz do impacto hoje como uma cratera de quase 200 km de largura na Península de Yucatán.

 Mas esta é apenas uma das "cinco grandes" extinções em massa cataclísmicos reconhecidas pelos paleontólogos, e também é de longe, a pior. A alguns 252 milhões anos atrás, a extinção em massa do Permiano-Triássico acabou com uma estimativa de nove em cada dez espécies do do planeta, os cientistas chamam isso de uma "Grande Morte" Além do Big Five, existe evidência para dezenas de outras extinção em massa de eventos que eram menores e menos graves. Nem todos estes estão relacionados de forma conclusiva a impactos gigantes. Os investigadores suspeitam que as extinções em massa surgiram através das tensões causadas por eventos que se sobrepõem, como um impacto gigante emparelhado com um supervulcão em erupção. 

Ou talvez as extinções em massa não são questões de oportunidade caótico em tudo. Talvez eles são de fato previsível e certo, como um relógio. Alguns pesquisadores têm especulado, tanto por causa de padrões de curiosos que percebem em impactos gigantes, atividade vulcânica e declínios de biodiversidade.

 No início dos anos 80, os paleontólogos David Raup e Jack Sepkoski da Universidade de Chicago encontraram evidências  para um padrão de extinção em massa de 26 milhões de anos no registro fóssil desde a Grande Morte do Permiano-Triássico. Essa periodicidade de 26 milhões de anos se sobrepõe e estreitamente se alinha com os cinco grandes extinções, assim como várias outras.  Pesquisadores então descobriram que, a cada 30 milhões de anos mais ou menos alguns milhões, parece que as estrelas se alinham para fazer toda a vida na Terra sofrer. No entanto, por falta de um mecanismo claro que liga todos esses fenômenos diferentes juntos, a ideia se arrastou durante anos na margem científica. 

Mas, embora seja uma ideia fajuta, ela pode estar sendo correta. De acordo com uma nova teoria de Michael Rampino, geocientista da Universidade de Nova York, a matéria escura pode ser o elo perdido, o mecanismo por trás dos misteriosos ciclos de impactos gigantes, vulcanismo maciço e morte planetária de vários milhões de anos da Terra. A matéria escura é uma invisível substância que quase não interage com o resto do universo através de qualquer outra força que não seja a  gravidade. E foi através dela que detectaram sua presença indiretamente, apesar de não sabermos o que ela é realmente.

Muitas teorias, de fato, dizem que a matéria escura se concentra nos planos centrais das galáxias espirais como a Via Láctea. Nosso sistema solar, orbitando lentamente no núcleo galáctico, move-se periodicamente para cima e para baixo através deste plano. O período que nosso sistema solar balança tem cerca  de 30 milhões de anos. Esta data soa familiar

Em 2014, os físicos da Universidade de Harvard, Lisa Randall e Matthew Reece publicaram um estudo que mostra como a força gravitacional de um disco fino de matéria escura no plano galáctico poderia perturbar as órbitas de cometas como o nosso sistema solar passou, salpicando periodicamente a Terra com impactos gigantes. A teoria de Randall e Reece é coerente com propriedades plausíveis de matéria escura, mas os pesquisadores apenas usaram-na para explicar a periodicidade de impactos. 

Em seu novo estudo, publicado no Monthly Notices da Royal Astronomical Society, Rampino sugere que a matéria escura pode explicar a periodicidade presumida do vulcanismo, também. Se as formas de matéria escura de grupos densos em vez de ser uniformemente espalhados por todo o disco, Rampino diz, então a Terra poderia varrer e capturar um grande número de partículas de matéria escura em seu campo gravitacional que passa através do disco. As partículas cairiam para núcleo da Terra, onde elas poderiam alcançar densidades suficientes para aniquilar uns aos outros, o aquecimento do núcleo por centenas de graus durante passagem do sistema solar do plano galáctico.

 Durante milhões de anos, o núcleo superaquecido iria então jorrar plumas gigantes de magma para a superfície, dando à luz erupções vulcânicas gigantescas que rasgar continentes, alterar os níveis do mar e mudar o clima. Durante todo o tempo, os cometas perturbados com a passagem do sistema solar através do disco de matéria escura ainda estariam batendo no planeta. A morte viria de cima e de baixo em um potente soco "one-two" que iria detonar as ondas de extinção em massa. Se for verdade, a hipótese de Rampino teria profundas implicações não só para o passado e o futuro da vida na Terra, mas para a ciência planetária como um todo. 

Lançado em 2013 para mapear os movimentos de um bilhão de estrelas na Via Láctea, a nave Gaia da Agência Espacial Europeia vai ajudar a fixar  as dimensões de qualquer disco de matéria escura e quantas vezes nosso sistema solar oscila através dele. A descoberta e os estudos de antigas crateras adicionais também podem confirmar ou refutar a periodicidade postulada dos impactos gigantes e ajudar a determinar quantos foram causadas por cometas em vez de asteroides. Se os resultados de Gaia não revelarem sinais de um disco de matéria escura fino, denso, ou se os estudos mostrarem que mais crateras são causadas por asteroides rochosos do sistema solar interno do que por cometas gelados, Rampino e outros pesquisadores, provavelmente, terão que voltar para o prancheta. 

Em alternativa, a evidência a favor ou contra as extinções em massa-matéria escura poderiam vir da astronomia extragaláctica e até mesmo da própria física de partículas. Observações recentes de pequenas galáxias satélites que orbitam Andrômeda, a galáxia espiral vizinha mais próxima da Via Láctea, provisoriamente apoiam a existência de um disco de matéria escura existe, sugerindo que a nossa galáxia, provavelmente, tem um também. Mesmo assim, a astrofísica Katherine Freese, da Universidade de Michigan  uma das primeiras pesquisadoras a examinar rigorosamente como aniquilamento da matéria escura poderia ocorrer no interior da Terra, observa que o cenário de Rampino exigiria "matéria escura muito especial." Especificamente, a matéria escura teria de interagem fracamente com si para dissipar a energia suficiente para esfriar e estabelecer-se em um disco muito fino plácido. 

Existe também a possibilidade de que as teorias de finos, discos de matéria escura auto-interagindo poderia ser varrido por completo, se e quando uma das muitas experiências de detecção de matéria escura em andamento finalmente avista a identidade de partículas desta substância cósmica indescritível. Coryn Bailer-Jones, astrofísico do Instituto Max Planck de Astronomia em Heidelberg, Alemanha, que tem realizado análises estatísticas de taxas de-cratera de impacto, bem como de extinções em massa, é cético de que qualquer um destes apresentam fenômenos periódicos em tudo.

 O problema é que os dados disponíveis não são muito bons e possuem incertezas imensas. Estatísticas da cratera de impacto para a Terra são notoriamente variáveis e suspeitas. Sua suposta periodicidade flutua muito, dependendo das dimensões mínimas de crateras avaliadas, e crateras podem ser apagadas, disfarçadas ou mesmo imitada por uma variedade de processos geológicos. De acordo com Bailer-Jones, estatísticas de biodiversidade do registro fóssil são ainda mais problemática, devido a um número ainda maior de mecanismos complexos que ditam quando e onde os fósseis de diferentes variedades de organismos são formados e preservados. Além disso, Bailer-Jones observa, ainda tem incertezas de vários milhões de anos. 

Em escalas de tempo geológicas, nossa oscilante sistema solar tem atravessado recentemente o plano médio da Via Láctea, passando pela própria região onde existiria um disco de matéria escura. Talvez os cometas distantes sentem um leve puxão mesmo agora, e do núcleo da Terra já estaria chiando com a aniquilação  da matéria escura. A confirmação pode ser tão estreita como a próxima onda de extinção em nível de impactos de cometas ou erupções de supervulcões

Equanto isso, continue de olho nos céus e a terra debaixo dos seus pés.

Scientific American

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Autor Felipe Sérvulo

Graduado em Física pela UEPB. Mestrando em Cosmologia, gravitação e física das partículas pela UFCG. Possui experiência na área de divulgação científica com ênfase em astronomia, astrofísica, astrobiologia, cosmologia, biologia evolutiva e história da ciência. Possui experiência na área de docência informática, física, química e matemática, com ênfase em desenvolvimento de websites e design gráfico e experiência na área de artes, com ênfase em pinturas e desenhos realistas. Fundador do Projeto Mistérios do Universo, colaborador, editor, tradutor e colaborador da Sociedade Científica e do Universo Racionalista. Membro da Associação Paraibana de Astronomia. Pai, nerd, geek, colecionador, aficionado pela arte, pela astronomia e pelo Universo. Curriculum Lattes: http://lattes.cnpq.br/8938378819014229
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