Isótopos fracionados em magma

Análise de lava de erupção de 1959 mostra que átomos de ferro com massas atômicas diferentes tendem a se separar em elevadas temperaturas. Trabalho pode ajudar a entender melhor a formação da Terra e de outros corpos celestes

Agência FAPESP – Quem visita a cratera Kilauea Iki, no Havaí, encontra uma paisagem desolada mas tranqüila, com até mesmo diversas amostras, ainda que esparsas, de vegetação. Mas em novembro de 1959 o cenário foi outro, de lava se espalhando por todo o local.

A partir da análise de amostras dessa última erupção, três cientistas norte-americanos conseguiram expandir o conhecimento a respeito da formação de planetas, ao mostrar que a análise de isótopos de ferro pode informar mais a respeito da formação da crosta do que se imaginava. O resultado do estudo foi publicado na edição de 20 de junho da revista Science.

No artigo, os pesquisadores destacam que em temperaturas muito elevadas, como é o caso da lava, átomos de ferro com massas atômicas ligeiramente diferentes tendem a se separar e formar novos cristais. Segundo eles, a descoberta torna possível traçar a história dos magmas e da formação de rochas ígneas na Terra e em outros planetas.

A descoberta contradiz a noção arraigada de que variações isotópicas ocorrem apenas em temperaturas baixas e em elementos mais leves, como o oxigênio. Mas Fang-Zhen Teng, da Universidade de Arkansas, e colegas conseguiram provar o fracionamento do ferro entre os processos de derretimento e formação de cristais em magma em temperaturas de cerca de 1.100ºC.

Estudos anteriores em basalto não identificaram separações significativas em isótopos de ferro, mas tais trabalhos se basearam na análise da rocha como um todo. "Nós analisamos não apenas as rochas completas, mas os minerais isoladamente", disse Teng.

As diferenças observadas pelos cientistas em isótopos de ferro podem ser usadas para descrever a história dos processos magmáticos e de formação de rochas. Podem também ajudar a explicar as diferenças na composição de isótopos de ferro em outros corpos celestes, como a Lua, Marte e outros planetas, no contexto da formação e diferenciação planetária.

"Se aplicado em uma variedade de basaltos [rocha ígnea vulcânica] terrestres e extraterrestres, entre os quais meteoritos de Marte e de asteróides, o método pode fornecer evidência definitiva de uma idéia científica popular de que a Lua surgiu de uma colisão gigantesca entre a Terra e outro objeto", disse um dos autores do estudo, Nicolas Dauphas, da Universidade de Chicago.

O artigo Iron isotope fractionation during magmatic differentiation in Kilauea Iki lava lake , de Fang-Zhen Teng e outros, pode ser lido por assinantes da Science em www.sciencemag.org.