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Um novo estudo de um cientista da Universidade de Chicago sugere que pode haver uma camada de rocha surpreendentemente fluida envolvendo a Terra, bem no fundo do manto superior.
A descoberta foi feita medindo o movimento prolongado registrado por sensores de GPS nas ilhas após um terremoto profundo no Oceano Pacífico perto de Fiji. Publicado em 22 de fevereiro em Naturezao estudo demonstra um novo método para medir a fluidez do manto da Terra.
“Embora o manto componha a maior parte da Terra, ainda há muito que não sabemos sobre ele”, disse Sunyoung Park, geofísico da Universidade de Chicago e principal autor do estudo. “Achamos que podemos aprender muito mais usando esses terremotos profundos como uma forma de investigar essas questões”.
mistérios do manto
Ainda sabemos surpreendentemente pouco sobre a Terra sob nossos pés. O máximo que alguém conseguiu cavar foi cerca de sete milhas e meia antes que o calor crescente literalmente derretesse a broca. Assim, os cientistas tiveram que usar pistas como a forma como as ondas sísmicas se movem para inferir as diferentes camadas que compõem o planeta, incluindo a crosta, o manto e o núcleo.
Uma coisa que tem frustrado os cientistas é uma medida precisa de quão viscosa é a camada do manto. O manto é a camada abaixo da crosta. É feito de rocha, mas com a intensa temperatura e pressão naquela profundidade, a rocha realmente se torna viscosa – fluindo muito lentamente como mel ou alcatrão.
“Queremos saber exatamente com que rapidez o manto flui, porque isso influencia a evolução de toda a Terra – afeta quanto calor o planeta retém por quanto tempo e como os materiais da Terra são ciclados ao longo do tempo”, explicou Park. “Mas nosso entendimento atual é muito limitado e inclui muitas suposições.”
Park pensou que poderia haver uma maneira única de medir as propriedades do manto estudando as consequências de terremotos muito profundos.
A maioria dos terremotos que ouvimos nos noticiários são relativamente rasos, originados na crosta superior da Terra. Mas, ocasionalmente, há terremotos que se originam nas profundezas da Terra – até 450 milhas abaixo da superfície. Esses terremotos não são tão bem estudados quanto os mais rasos, porque não são tão destrutivos para os assentamentos humanos. Mas como eles alcançam o manto, Park pensou que eles poderiam oferecer uma maneira de entender o comportamento do manto.
Park e seus colegas analisaram um desses terremotos em particular, que ocorreu na costa de Fiji em 2018. O terremoto foi de magnitude 8,2, mas foi tão profundo – 350 milhas abaixo – que não causou grandes danos ou mortes.
No entanto, quando os cientistas analisaram cuidadosamente os dados dos sensores de GPS em várias ilhas próximas, eles descobriram que a Terra continuou se movendo – depois que o terremoto acabou.
Os dados revelaram que nos meses seguintes ao terremoto, a Terra ainda estava em movimento, se acomodando após o distúrbio. Mesmo anos depois, Tonga ainda está se movendo lentamente a uma taxa de cerca de 1 centímetro por ano.
“Você pode pensar nisso como um pote de mel que lentamente volta ao nível depois que você mergulha uma colher nele – exceto que isso leva anos em vez de minutos”, disse Park.
Esta é a primeira observação sólida da deformação após terremotos profundos; o fenômeno já havia sido observado antes para terremotos rasos, mas os especialistas achavam que o efeito seria muito pequeno para ser observado em terremotos profundos.
Park e seus colegas usaram essa observação para inferir a viscosidade do manto.
Ao examinar como a Terra se deformou ao longo do tempo, eles encontraram evidências de uma camada de cerca de 80 quilômetros de espessura que é menos viscosa (isto é, “mais fluida”) do que o resto do manto, localizada na parte inferior da camada superior do manto. Eles acham que essa camada pode se estender por todo o globo.
Essa camada de baixa viscosidade poderia explicar algumas outras observações de sismólogos que sugeriram que existem lajes de rocha “estagnadas” que não se movem muito, localizadas na mesma profundidade no fundo do manto superior. “Tem sido difícil reproduzir esses recursos com modelos, mas a camada fraca encontrada neste estudo torna isso mais fácil”, disse Park.
Também tem implicações sobre como a Terra transporta calor, circula e mistura materiais entre a crosta, o núcleo e o manto ao longo do tempo.
“Estamos muito animados”, disse Park. “Há muito mais para descobrir com esta técnica.”
Os outros coautores do artigo foram Jean-Philippe Avouac e Zhongwen Zhan, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, e Adriano Gualandi, do Instituto Nacional de Geofísica e Vulcanologia da Itália.
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