6 Fatos fascinantes sobre o manto da Terra

A Terra tem a mesma receita de elementos como o Sol e os outros planetas (ignorando o hidrogênio e o hélio, que escaparam da gravidade da Terra). Subtraindo o ferro no núcleo, podemos calcular que o manto é uma mistura de magnésio, silício, ferro e oxigênio que corresponde aproximadamente à composição dagranada.

Mas exatamente qual mistura de minerais está presente em uma determinada profundidade é uma questão complexa que não está firmemente resolvida. Ajuda a ter amostras do manto, pedaços de rocha carregados em certas erupções vulcânicas, de profundidades de cerca de 300 quilômetros e, às vezes, muito mais profundas. Estes mostram que a parte mais alta do manto consiste dos tipos de rochaperidotitoeeclogito. Mas a coisa mais excitante que recebemos do manto são osdiamantes.

A parte superior do manto é lentamente agitada pelos movimentos da placa que ocorrem acima dela. Isso é causado por dois tipos de atividade. Primeiro, há o movimento descendente de placas de subducção que deslizam uma sob a outra. Em segundo lugar, há o movimento ascendente da rocha do manto que ocorre quando duas placas tectônicas se separam e se afastam. Toda essa ação não mistura completamente o manto superior, e os geoquímicos pensam no manto superior como uma versão rochosa do bolo de mármore.

Ospadrões mundiais de vulcanismorefletem a ação dasplacas tectônicas, exceto em algumas áreas do planeta chamadas de hotspots. Hotspots podem ser uma pista para a ascensão e queda de material muito mais profundo no manto, possivelmente do seu fundo. Ou eles podem não. Há uma discussão científica vigorosa sobre pontos quentes nos dias de hoje.

Nossa técnica mais poderosa para explorar o manto é monitorar as ondas sísmicas dos terremotos do mundo. Os doistiposdiferentes de onda sísmica , as ondas P (análogas às ondas sonoras) e as ondas S (como as ondas em uma corda agitada) respondem às propriedades físicas das rochas pelas quais passam. Essas ondas refletem alguns tipos de superfícies e refratam (dobram) quando atingem outros tipos de superfícies. Nós usamos esses efeitos para mapear o interior da Terra.

Nossas ferramentas são boas o suficiente para tratar o manto da Terra como os médicos fazem imagens de ultrassonografia de seus pacientes. Depois de um século colecionando terremotos, conseguimos fazer alguns mapas impressionantes do manto.

Minerais e rochas mudam sob alta pressão. Por exemplo, aolivinamineral do manto comum muda para diferentes formas cristalinas em profundidades de cerca de 410 quilômetros e novamente em 660 quilômetros.

Estudamos o comportamento de minerais sob condições de manto com dois métodos: modelos computacionais baseados nas equações da física mineral e experimentos de laboratório. Assim, os estudos do manto moderno são conduzidos por sismólogos, programadores de computador e pesquisadores de laboratório que agora podem reproduzir condições em qualquer parte do manto com equipamentos de laboratório de alta pressão, como a célula de bigorna de diamante.

Um século de pesquisa nos ajudou a preencher alguns dos espaços em branco no manto. Tem três camadas principais. O manto superior se estende desde a base da crosta (o Moho) até 660 quilômetros de profundidade. A zona de transição está localizada entre 410 e 660 quilômetros, onde profundas mudanças físicas ocorrem nos minerais.

O manto inferior se estende de 660 a aproximadamente 2700 quilômetros. Neste ponto, as ondas sísmicas são afetadas tão fortemente que a maioria dos pesquisadores acredita que as rochas abaixo são diferentes em sua química, não apenas em sua cristalografia. Esta camada controversa na parte inferior do manto, com cerca de 200 quilômetros de espessura, tem o nome estranho “D-double-prime”.

Porque o manto é a maior parte da Terra, sua história é fundamental para a geologia. O manto começou,durante o nascimento da Terra, como um oceano demagmalíquido no topo do núcleo de ferro. Conforme se solidificava, elementos que não se encaixavam nos principais minerais coletados como uma espuma no topo – a crosta. Depois disso, o manto começou a lenta circulação nos últimos 4 bilhões de anos. A parte superior do manto resfriou porque é agitada e hidratada pelos movimentos tectônicos das placas de superfície.

Ao mesmo tempo, aprendemos muito sobre a estrutura dos planetas irmãos da Terra, Mercúrio, Vênus e Marte. Comparado a eles, a Terra tem um manto ativo e lubrificado que é muito especial graças ao mesmo ingrediente que distingue sua superfície: a água.