Pesquisas avançam na compreensão da geologia terrestre e de buracos negros

A ciência contemporânea tem alcançado avanços significativos na compreensão de fenômenos que ocorrem tanto nas profundezas do nosso planeta quanto nas regiões mais distantes do cosmos. Duas frentes de investigação distintas, focadas na composição do magma terrestre e na estrutura de buracos negros supermassivos, trouxeram novas perspectivas sobre a dinâmica da Terra e do universo.

No campo da geologia, um experimento conduzido por pesquisadores do HPSTAR, em parceria com instituições internacionais, desafiou o entendimento tradicional sobre a composição do magma. Até então, acreditava-se que a rocha derretida funcionava como uma mistura fechada, cujo teor de oxigênio era determinado estritamente pelo equilíbrio entre silício, magnésio e ferro. Contudo, testes sob pressões extremas, equivalentes a quase 70 mil vezes a pressão atmosférica da superfície, demonstraram que o magma possui uma capacidade de absorção de oxigênio muito superior ao previsto.

Para simular as condições do interior da Terra, a equipe utilizou prensas especiais para aquecer amostras sintéticas de basalto a temperaturas que variaram entre 1.200 °C e 1.800 °C. A análise posterior, realizada por meio de técnicas de espectroscopia e simulações com redes neurais, confirmou que o oxigênio é incorporado à estrutura do material, formando ligações químicas, em vez de ficar retido apenas em bolhas de gás. Essa descoberta sugere que o oxigênio deve ser considerado um componente fundamental do magma, ao lado da água e do gás carbônico.

Embora ainda seja uma hipótese, os autores do estudo apontam para uma possível correlação entre essa capacidade de retenção de oxigênio pelo magma e eventos geológicos passados. Entre 2,5 bilhões e 2 bilhões de anos atrás, houve um aumento expressivo nos níveis de oxigênio na atmosfera terrestre, período que coincide com a formação de vastas províncias ígneas. Cálculos preliminares indicam que a liberação de oxigênio a partir de magmas profundos poderia ter desempenhado um papel relevante na oxigenação da atmosfera, um tema que deve guiar futuras pesquisas sobre a habitabilidade de planetas.

Simultaneamente, no campo da astrofísica, uma nova análise validou a icônica imagem do buraco negro M87*, localizada no centro da galáxia Messier 87. Desde a divulgação da primeira fotografia em 2019, surgiram debates sobre se o formato de anel observado seria um artefato decorrente dos algoritmos de processamento de dados. Para dirimir essa dúvida, pesquisadores utilizaram um método independente de reconstrução de imagem a partir dos registros originais captados pelo Event Horizon Telescope (EHT).

O resultado da nova análise confirmou, com alto grau de confiança, a existência da estrutura em anel ao redor de uma região central escura. Segundo Nithyanandan Thyagarajan, astrônomo da CSIRO e um dos responsáveis pelo estudo publicado na revista Nature, a pesquisa oferece uma validação independente e robusta da imagem histórica. O anel luminoso é formado pela luz de materiais extremamente quentes que, sob a influência da gravidade extrema do buraco negro, tem sua trajetória curvada, enquanto a sombra central representa o horizonte de eventos, de onde a luz não consegue escapar.

A tecnologia por trás dessas observações envolve uma rede global de radiotelescópios que operam de forma sincronizada, funcionando como um telescópio virtual com dimensões próximas às do planeta Terra. Devido à impossibilidade de cobrir toda a superfície terrestre com instrumentos, lacunas nos dados são preenchidas por algoritmos complexos. A confirmação da estrutura do M87* reforça a precisão das técnicas atuais de observação astronômica e valida as expectativas teóricas sobre a aparência desses objetos massivos no espaço.