A camada mais espessa da terra o manto

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A camada mais espessa da terra: o manto
A Terra pode ser dividida em quatro camadas principais: a crosta sólida do lado de fora, o manto, o núcleo externo e
o núcleo interno. Fora deles, o manto é a camada mais grossa, enquanto a crosta é a camada mais fina.
A estrutura da Terra
Representação artística da estrutura da Terra. Imagem via Victoria
Museum.
A estrutura da Terra pode ser definida de várias maneiras, mas, em geral, vemos a Terra como tendo uma crosta
sólida no exterior, um núcleo interno e um núcleo externo, e o manto no meio. A espessura da crosta varia entre
cerca de 10 km e pouco mais de 70 km, tendo uma média de cerca de 40 km. O núcleo tem, no total, um raio de
3500 km, mas é geralmente visto como duas partes distintas:
o núcleo interno sólido, com um raio de 1220 km;
O núcleo externo viscoso, com um raio de 2300 km.
A espessura do manto é de cerca de 2900 km – então, se você considerar o núcleo da Terra como uma grande
coisa, então o núcleo é a “camada mais espessa” (embora tenha um raio maior é provavelmente uma maneira
melhor de dizê-lo) – mas a ideia de um núcleo externo e interno separado é geralmente aceita.
O Manto – espessura e composição
O manto compreende cerca de 83% do volume da Terra e cerca de 68% de sua massa. É dividido em várias
camadas, com base em diferentes características sismológicas (por exemplo, muito do que sabemos sobre o manto
vem da informação sismológica – não do que observamos diretamente).
O manto superior se estende de onde a crosta termina a cerca de 670 km. Mesmo que esta área seja considerada
viscosa, você também pode considerá-la formada a partir da rocha: uma rocha chamada peridotita, para ser mais
precisa. Um peridotita é uma rocha ígnea densa, de grão grosso, composta principalmente de olivina e piroxena,
dois minerais encontrados apenas em rochas ígneas.
https://cdn.zmescience.com/wp-content/uploads/2015/01/000047325-29.jpg
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/geology-and-paleontology/planet-earth/earth-outer-core/
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/geology-and-paleontology/planet-earth/earth-outer-core/
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/geology-and-paleontology/planet-earth/earth-inner-core/
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Peridotita, como visto na superfície da Terra. Imagem via Universidade de Pittsburgh.
Mas a estrutura da Terra fica ainda mais complicada. A crosta é dividida em placas tectônicas, e essas placas
tectônicas são realmente mais espessas do que a própria crosta, porque também abrangem a parte superior do
manto. A crosta e a parte superior do manto (indo para baixo a 200 quilômetros abaixo da superfície) é chamada de
astenosfera.
Estudos científicos sugerem que esta camada tem propriedades físicas que são diferentes do resto do manto
superior. Ou seja, as rochas nesta parte do manto são mais rígidas e quebradiças por causa de temperaturas mais
baixas e pressões mais baixas. Esta é uma justificativa para considerar a astenosfera como uma camada, mas em
geral a crosta e o manto são tratados separadamente. Outra maneira de pensar sobre isso é que a crosta e o manto
se distinguem pela composição, enquanto a litosfera (que inclui a porção superior frágil do manto e da crosta) e
astenosfera são definidas por uma mudança nas propriedades mecânicas.
O manto superior é o que faz com que as placas tectônicas fluam. Esta seção é composta por silicatos (pedras
compostas principalmente de silício e oxigênio) que são parcialmente derretidos. Esta mistura é sólida, mas com o
tempo, pode fluir. Esse fluxo é essencial para a vida na Terra.
Quando o calor sobe e se espalha das partes mais profundas do planeta para o manto superior, as correntes de
convecção são formadas. Essas correntes se movem em torno de material quente, criando áreas de ressurgência e
ressurgência, que puxam as placas tectônicas ao redor, fazendo com que elas interajam e às vezes colidem umas
com as outras.
Isto é o que cria material novo na superfície do planeta e recicla parte do material existente. Sem esse processo, não
haveria placas tectônicas e, sem placas tectônicas, a vida como a conhecemos não existiria – ou, no mínimo, seria
muito diferente.
https://cdn.zmescience.com/wp-content/uploads/2015/01/Peridotite.jpg
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/geology-and-paleontology/planet-earth/asthenosphere/
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/geology-and-paleontology/planet-earth/lithosphere/
https://www.psu.edu/news/research/story/plate-tectonics-not-needed-sustain-life/#:~:text=%E2%80%94%20There%20may%20be%20more%20habitable,are%20in%20fact%20not%20necessary.
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Convecção do manto.
O manto superior também atua como um “reservatório” para rocha derretida, permitindo que ele suba à superfície
através de rachaduras e fissuras na crosta terrestre, através de processos vulcânicos. Diferentes tipos de magma
podem se formar, dependendo da temperatura, química e pressão da rocha. Algum magma é rico em sílica, o que a
torna mais viscosa, enquanto outros magma são baixos em sílica, tornando-a mais fluida.
Abaixo disso, há o manto inferior – variando de 670 a 2900 quilômetros abaixo da superfície da Terra. Esta é a área
com as temperaturas mais altas e as maiores pressões, chegando até o núcleo externo.
O manto inferior é talvez a camada menos compreendida do nosso planeta. Não podemos pesquisá-lo diretamente,
só podemos inferir informações sobre ele de terremotos e experimentos físicos onde simulamos as condições no
manto inferior. Mais recentemente, experimentos de simulação também foram usados como ferramenta para estudar
essa parte.
Sabemos que a densidade e a temperatura do manto aumentam gradualmente em direção ao centro, assim como a
velocidade das ondas sísmicas (um parâmetro chave para estudar a estrutura interna da Terra).
Mantle Trivia: Mesmo que você possa considerar o manto como rocha derretida ou magma, a pesquisa moderna
descobriu que o manto tem entre 1 e 3 vezes mais água do que todos os oceanos da Terra combinados.
Como podemos estudar o manto?
https://www.zmescience.com/other/science-abc/thickest-layer-earth-mantle/attachment/mantle-convection/
https://www.zmescience.com/science/geology/igneous-rocks-an-essential-read-for-geology-aficcionados/
https://www.zmescience.com/science/geology/types-of-rock/
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Ondas que se propagam de terremotos através da Terra. Imagem via
British Geological Survey.
Praticamente toda a geologia prática que temos na crosta. Toda a análise de rochas, a perfuração... tudo o que
fazemos é feito na crosta. A broca mais profunda já feita é de cerca de 12 km abaixo da superfície... então como
podemos conhecer o manto?
Como mencionado anteriormente, a maior parte do que sabemos sobre o manto vem de estudos sismológicos.
Quando grandes terremotos ocorrem, as ondas se propagam por toda a Terra, carregando consigo informações das
camadas pelas quais passam – incluindo o manto. Além disso, simulações modernas em laboratório mostraram
como os minerais provavelmente se comportam nessas temperaturas e pressões, e também temos informações
gravitacionais e magnéticas indiretas, bem como estudos sobre magma e cristais encontrados na superfície. No
entanto, a maior parte da informação vem da análise sísmica.
Imagem via Wiki Commons.
https://cdn.zmescience.com/wp-content/uploads/2015/01/dia_core_structure.jpg
https://www.zmescience.com/other/feature-post/worlds-deepest-hole-lies-beneath-rusty-metal-cap-kola-superdeep-borehole/
https://www.zmescience.com/science/drilling-to-the-mantle-6-unexpected-discoveries-from-the-worlds-deepest-well/
https://cdn.zmescience.com/wp-content/uploads/2015/01/RadialDensityPREM.jpg
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As ondas sísmicas, assim como as ondas de luz, refletem, se refractam e difratam quando encontram um limite – é
assim que sabemos onde a crosta termina e onde o manto começa, e o mesmo vale para o manto e o núcleo. As
ondas também se comportam de forma diferente, dependendo de diferentes propriedades, como densidade e
temperatura.No manto, as temperaturas variam entre 500 e 900 oC (932 a 1.652 oF) no limite superior com a crosta; para mais
de 4.000 oC (720.330 ?F) na fronteira com o núcleo. Graças às enormes temperaturas e pressões dentro do manto,
as rochas dentro passam por transformações lentas e viscosas, há uma circulação material convectiva no manto.
Como o material flui para a superfície (porque é mais quente e, portanto, menos densa) enquanto o material mais
frio diminui. Este processo ainda é uma questão de debate científico, e pode haver aspectos dele que não
entendemos completamente (ou não entendemos nada).
A convecção do manto pode ser o principal condutor por detrás das placas tectónicas. Imagem via Universidade de
Sydney.
Outro fato interessante sobre o manto é que os terremotos que acontecem perto da superfície, na crosta, são
resultado de falhas de deslizamento de vara. Mas os terremotos também acontecem mais profundos, a
profundidades de mais de 300 km (o terremoto mais profundo registrado foi de 751 km de profundidade). Mas as
rochas no manto não podem culpar por causa de toda a pressão, então como ocorrem os terremotos no manto?
Não está claro por que isso acontece, mas vários mecanismos foram propostos, incluindo desidratação, fuga térmica
e mudança de fase mineral. Basicamente, um mineral pode se transformar em outro quando as condições mudam, e
isso pode acontecer de repente, de forma de falha.
Este é apenas um lembrete de quão pouco ainda sabemos sobre o nosso planeta: nós apenas arranhamos a
superfície da camada mais fina, a crosta. As partes mais profundas do nosso planeta, o manto e o núcleo, escondem
muito mais mistérios.
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https://cdn.zmescience.com/wp-content/uploads/2015/01/mantle_convection2.gif
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2021GL093111
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