Uma nova compreensão dos terremotos mais profundos do nosso planeta poderia ajudar a desvendar um dos processos geofísicos mais misteriosos da Terra.
Terremotos profundos – aqueles pelo menos 300 quilômetros abaixo da superfície – normalmente não causam danos, mas são frequentemente sentidos. Esses terremotos podem fornecer pistas vitais para entender as placas tectônicas e a estrutura do interior da Terra. Devido à temperatura e às pressões extremamente altas onde ocorrem terremotos profundos, eles provavelmente decorrem de processos físicos e químicos diferentes dos terremotos próximos à superfície. Mas é difícil coletar informações sobre terremotos profundos, para que os cientistas não tenham uma explicação sólida sobre o que os causa.
“Não podemos ver diretamente o que está acontecendo onde ocorrem terremotos profundos”, disse Magali Billen, professora de geofísica no Departamento de Ciências da Terra e Ciências Planetárias da UC Davis.
O que está causando terremotos profundos?
Billen constrói simulações numéricas de zonas de subducção, onde uma placa afunda abaixo da outra, para entender melhor as forças que controlam as placas tectônicas. Seu trabalho recente ajuda a explicar a distribuição de terremotos profundos, mostrando que eles costumam ocorrer em regiões de “alta tensão”, onde uma placa tectônica que se afunda e se dobra.
“Esses modelos fornecem evidências convincentes de que a taxa de deformação é um fator importante no controle de onde ocorrem terremotos profundos”, disse ela.
Terremotos que ocorrem a mais de 300 quilômetros abaixo da Terra são pouco compreendidos. A geofísica da UC Davis, Magali Billen, modelou tensões em uma placa tectônica afundando em uma zona de subducção. Neste vídeo, as regiões amarelas na placa de afundamento mostram onde os terremotos profundos são mais prováveis de ocorrer, porque a placa é forte e se deforma rapidamente. Este trabalho pode explicar por que terremotos se aglomeram em certas profundidades e levam a uma melhor compreensão das causas de terremotos profundos. Crédito: Magali Billen, UC Davis
O novo entendimento de que a deformação é um fator importante em terremotos profundos deve ajudar os cientistas a resolver quais mecanismos desencadeiam terremotos profundos e pode fornecer novas restrições à estrutura e dinâmica da zona de subducção, disse Billen.
“Quando entendermos melhor a física profunda dos terremotos, poderemos extrair ainda mais informações sobre a dinâmica da subducção, o principal fator da placa tectônica”, disse ela.
Suas descobertas foram publicadas em 27 de maio na revista Science Advances.
Nova maneira de estudar terremotos profundos
Terremotos profundos ocorrem em zonas de subducção – onde uma das placas tectônicas flutuando na superfície da Terra mergulha em outra e é “subdividida” no manto. Nas lajes afundantes da crosta, os terremotos se aglomeram em algumas profundidades e são escassos em outras. Por exemplo, muitas lajes exibem grandes lacunas na atividade sísmica abaixo de 410 quilômetros de profundidade.
As lacunas na sismicidade estão alinhadas com as regiões da laje que se deformam mais lentamente nos modelos numéricos, disse Billen.
“Deformação não é a mesma em todos os lugares”, disse Billen. “Isso é realmente o que há de novo aqui.”
A pesquisa de Billen não se destinava originalmente a investigar terremotos profundos. Em vez disso, ela estava tentando entender o lento movimento de vaivém das trincheiras do oceano profundo, onde as placas se dobram para baixo nas zonas de subducção.
“Decidi, por curiosidade, traçar a deformação no prato e, quando olhei para a trama, a primeira coisa que me veio à mente foi ‘uau, isso parece a distribuição de terremotos profundos'”, disse ela. “Foi uma surpresa total.”
Imitando a terra profunda
O modelo de Billen incorpora os dados mais recentes sobre fenômenos como a densidade de minerais, diferentes camadas na placa afundante e observações experimentais de como as rochas se comportam a altas temperaturas e pressões.
“Este é o primeiro modelo que realmente reúne as equações físicas que descrevem o afundamento das placas e as principais propriedades físicas das rochas”, disse Billen.
Os resultados não podem distinguir entre as possíveis causas de terremotos profundos. No entanto, eles fornecem novas maneiras de explorar o que os causa, disse Billen.
“Levar em conta a restrição adicional da taxa de deformação deve ajudar a resolver quais mecanismos estão ativos na litosfera subdividida, com a possibilidade de vários mecanismos serem necessários”, disse ela.
O projeto foi apoiado por uma bolsa da Fundação Alexander von Humboldt e um prêmio da National Science Foundation. A Infraestrutura Computacional para Geodinâmica suporta o software CitcomS usado para simulações numéricas.
Publicado em 28/05/2020 06h11
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