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Se você o cortasse, veria que a Terra é dividida em camadas distintas. No topo está a crosta relativamente fina onde vivemos. Abaixo dela está a camada de manto de 2.900 km de espessura. Então, encerrado dentro do manto está o núcleo metálico mais interno do nosso planeta.
O manto é a maior camada de rochas da Terra. No entanto, como é coberto por pelo menos seis quilômetros de crosta, geralmente não é possível perfurá-lo. A única exceção é onde o manto é exposto por falha, onde uma rachadura se forma na crosta terrestre.
Eu fiz parte de uma equipe internacional que recuperou um núcleo de perfuração recorde de 1.268 m de comprimento (uma longa amostra cilíndrica de rocha coletada pela broca) de rocha do manto do fundo do mar. Esta amostra, que é mais de seis vezes maior do que o núcleo anterior de rocha do manto, nos deu um vislumbre da composição desta camada quase inacessível da Terra. Você pode ler todos os detalhes no periódico Science.
Os tipos de rocha que recuperamos são conhecidos como peridotitos abissais – as rochas primárias do manto superior da Terra. Coletamos o núcleo de uma zona chamada Dorsal Mesoatlântica no fundo do mar sob o Oceano Atlântico Norte. A broca foi implantada do navio de pesquisa Joides Resolution. Isso aconteceu na Expedição 399 de um projeto chamado IODP (International Ocean Discovery Program).
Além de oferecer novos insights sobre a composição do manto, o núcleo de perfuração nos dá outros vislumbres da geologia profunda da Terra e das condições que podem ter estado envolvidas nas origens da vida.
Serviço Geológico dos EUA
A dorsal mesoatlântica fica no limite de duas das placas tectônicas que cobrem a Terra. Nesse limite entre as placas, a África e a Europa estão se separando das Américas a um pouco mais de 2 cm por ano.
Aqui, uma nova crosta se forma através do derretimento parcial da rocha na parte superior do manto e se afasta da crista. O manto superior também se expande para que nenhuma lacuna se abra entre as placas tectônicas.
Nosso artigo descreve as interpretações preliminares deste núcleo de perfuração. As rochas são compostas principalmente de uma rocha chamada harzburgita, que é formada por meio do derretimento parcial do manto à medida que ele sobe sob a crista. Embora também possam ter se formado em um episódio de derretimento muito anterior.
João Lissenberg, Fornecido pelo autor (sem reutilização)
Comparado ao manto primitivo, há muito menos do mineral piroxênio nas rochas. Elas também têm concentrações muito altas de magnésio. Ambos resultam de um alto grau de derretimento. Esse derretimento ocorreu quando o manto subiu de partes mais profundas da Terra em direção à superfície.
As rochas atingiram a superfície por meio de um processo chamado ressurgência e, em seguida, falha extensional, onde um corpo de rocha desliza sobre o outro. Primeiro, as rochas se tornaram mais rígidas e, em seguida, o magma derretido forçou seu caminho através delas. Isso formou rochas chamadas gabros.
Estudar os canais pelos quais a rocha derretida é transportada através do manto pode nos dizer como o manto derrete e alimenta vulcões e gabros.
À medida que as rochas se aproximavam do oceano, a água do mar reagia quimicamente com os harzburgitos e gabros, alterando sua composição. À medida que a água do mar passa pelas rochas, ela também muda, tornando-se o que é conhecido como fluido circulante. Ela assume uma composição diferente à medida que produtos químicos são liberados nela a partir das rochas.
IODP, Fornecido pelo autor (sem reutilização)
As rochas do manto na região onde recuperamos o núcleo de perfuração estão ligadas a uma zona chamada campo hidrotermal Lost City, que fica a cerca de 800 metros ao sul do local de perfuração. Neste local, estruturas altas chamadas chaminés de ventilação se formam no fundo do mar a partir da água do mar interagindo com as rochas ali.
Essas chaminés emitem fluidos quentes com uma química distinta na água do mar ao redor. Semelhante ao que vimos com a água do mar interagindo com rochas em nosso núcleo de perfuração, o fluido dessas chaminés começa como água do mar. Em seguida, ele passa pela crosta oceânica permeável. Ele aquece, sofre alterações em sua composição química e é então ventilado de volta pelas chaminés.
NOAA
Os fluidos de ventilação de Lost City são altamente alcalinos e ricos em hidrogênio, metano e compostos mais complexos ricos em carbono. Lost City foi sugerido como um possível ambiente onde a vida na Terra pode ter evoluído.
O núcleo que perfuramos como parte do projeto IODP é o melhor modelo que temos para o “substrato” rochoso da Cidade Perdida. O novo núcleo é, portanto, um tremendo laboratório natural para estudar reações que ocorrem dentro de tais campos hidrotermais, gerando os fluidos incomuns que podem ter sido importantes para as origens da vida.
O núcleo será armazenado no repositório do IODP em Bremen, Alemanha, e após um curto período de moratória estará disponível para qualquer cientista amostrar. Todos os dados coletados no navio também serão disponibilizados. O acesso internacional aberto é uma característica exemplar do IODP, e o núcleo será uma seção de referência nas próximas décadas.
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