A camada intermediária da Terra é espessa, como amendoim em um mar de caramelo.

Em Geologia 101, o interior da Terra é dividido em camadas organizadas, como um ‘quebra-queixo’ revestido de açúcar. Mas acontece que partes da camada intermediária do planeta podem ser mais como amendoins em um mar de caramelo. Dados sísmicos revelam que pode haver pedaços da crosta oceânica presos nas profundezas do manto líquido do planeta, criando grandes protuberâncias em uma dessas camadas lisas. 

A camada intermediária pegajosa da Terra, o manto, é composta principalmente de magnésio e silicato. Um novo estudo descobriu que pedaços rochosos da crosta oceânica estão presos nas camadas mais profundas do manto, como pedaços de amendoim em um mar de caramelo. Crédito da imagem: DE AGOSTINI PICTURE LIBRARY / Colaborador via Getty Images

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Os autores de um novo estudo descobriram os "pedaços de amendoim" dentro do manto pegajoso abaixo da Ásia Oriental. Suas descobertas, além de serem deliciosamente intrigantes, podem ter implicações nos modelos de como a crosta oceânica se forma e se move. 

Como esses pedaços de crosta oceânica entraram nessa camada? A litosfera é a camada externa rígida da Terra, englobando uma crosta rachada e um manto superior quente. O manto quente se agita e circula, movendo a crosta na superfície, fazendo com que a crosta oceânica mergulhe em suas profundezas, um processo denominado subducção - e desencadeando a ressurgência de vastas plumas de magma em direção à superfície da Terra.

"A Terra é energética, manifestada pelo movimento tectônico da litosfera e convecção subjacente no manto profundo", disse Jikun Feng, principal autor do estudo e pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Ciência e Tecnologia da China. 

Mas os geólogos sabem muito pouco sobre como as regiões mais profundas do manto se comportam, apesar de seu provável impacto na circulação do manto. 

A equipe queria criar uma imagem mais detalhada da estrutura e composição do manto e como ela se relaciona com a circulação do manto, especialmente na zona de transição entre o manto superior e inferior. Feng e seus colegas se concentraram em uma área sob a China, onde a crosta do norte da China fica sobre um pedaço da crosta oceânica do Pacífico que está enterrado nas profundezas do manto. Esta região da placa tectônica do Pacífico é considerada "estagnada" porque não afunda além da zona de transição e, em vez disso, parece flutuar dentro do manto. Eles queriam entender melhor o que acontece na zona de transição dentro do manto e como lajes estagnadas podem afetar a circulação.

Tradicionalmente, os sismólogos estudavam a estrutura do manto usando ondas sísmicas (ondas que viajam pela Terra) produzidas por grandes terremotos, disse Feng. No entanto, esses terremotos não acontecem em todos os lugares, o tempo todo. Para contornar essa limitação, a equipe de Feng usou um conjunto existente de mais de 200 sismômetros para registrar o ruído sísmico ambiente, ou pequenas vibrações diárias não vinculadas a tremores específicos. 

As ondas sísmicas podem revelar "a pegada da circulação profunda do manto", disse Feng. Isso porque as ondas sísmicas viajam de maneira diferente através de materiais de várias densidades e propriedades. E essas propriedades podem mudar ou ser alteradas por outros fenômenos, como a descida de lajes oceânicas. O aumento das plumas do manto também perturba o interior da Terra e resulta em diferentes medições sísmicas.

No novo estudo, os pesquisadores empilharam as leituras do sismômetro desses instrumentos para ver como as ondas sísmicas se comportavam no manto na zona de transição, onde o manto superior e inferior se encontram. (O manto inferior é mais quente, profundo e sob mais pressão do que o manto superior.) 

Eles encontraram uma descontinuidade acentuada, ou mudança na velocidade das ondas sísmicas, dentro do manto a uma profundidade de 410 milhas (660 quilômetros), ou na parte inferior da zona de transição entre o manto superior e inferior. Com base nessas ondas, eles concluíram que parte da placa oceânica havia se "agrupado" na base dessa zona e impedido que a placa do Pacífico mergulhasse ainda mais. A equipe formulou a hipótese de que, conforme a laje oceânica encontra rochas mais densas nessa profundidade, ela cessa sua descida para o manto e, em vez disso, se espalha lateralmente dentro do manto transicional. As placas presas então se separa quimicamente em diferentes composições minerais. Esta separação química cria uma região "grossa" do manto com uma estrutura complexa, que difere ligeiramente do resto do material do manto, que é a pirólita (uma rocha que tem cerca de três partes peridotito e basalto em uma parte). 

"Nossas descobertas fornecem evidências diretas da crosta oceânica segregada presa na zona de transição do manto", disse Feng.

O novo trabalho fornece uma visão sobre a circulação do manto, incluindo como as lajes estagnadas podem se comportar dentro da zona de transição, disse Feng. Ele observou que a compreensão da natureza das heterogeneidades do manto "pode fornecer percepções críticas sobre o processo de circulação do manto e, finalmente, a evolução do nosso planeta."

Suas descobertas foram publicadas em 5 de maio na revista Nature Communications. 

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Referência:

DEROUIN, Sarah. Hunks of oceanic crust are wedged inside Earth's mantle. Live Science, 10, jun. 2021. Disponível em: <https://www.livescience.com/earth-mantle-transition-zone-stuck-slab.html>. Acesso em: 14, jun 2021.