As ‘bolhas’ monstruosas perto do núcleo da Terra podem ser ainda maiores do que pensávamos

Terremotos (estrelas) enviam ondas sísmicas ondulando pelo planeta. Sismômetros (triângulos azuis) os detectam do outro lado. Trinta anos de dados sísmicos revelaram onde essas ondas sísmicas diminuíram a velocidade (manchas roxas e alaranjadas), apontando para misteriosas estruturas internas da Terra chamadas zonas de velocidade ultra baixa. (Imagem: © Doyeon Kim / Universidade de Maryland)

Nas profundezas da Terra, onde o manto sólido encontra o núcleo externo derretido, estranhas bolhas de rocha quente do tamanho de um continente se projetam por centenas de quilômetros em todas as direções. Essas montanhas subterrâneas têm muitos nomes: “pilhas termoquímicas”, “grandes províncias de baixa velocidade de cisalhamento” (LLSVPs), ou às vezes apenas “as bolhas”.

Os geólogos não sabem muito de onde essas bolhas vieram ou o que são, mas sabem que são gigantescas. As duas maiores bolhas, situadas bem abaixo do Oceano Pacífico e da África, representam quase 10% da massa total do manto, segundo um estudo de 2016 – e, se elas se sentassem na superfície da Terra, a dupla se estenderia cerca de 100 vezes mais do que Monte Everest. No entanto, novas pesquisas sugerem que mesmo essas analogias subliminares podem estar subestimando o tamanho real das bolhas.

Em um estudo publicado em 12 de junho na revista Science, os pesquisadores analisaram as ondas sísmicas geradas por terremotos ao longo de quase 30 anos. Eles encontraram vários recursos maciços, nunca antes detectados, nas bordas da bolha do Pacífico.

“As estruturas que localizamos são … de milhares de quilômetros de escala”, disse o autor principal do estudo Doyeon Kim, um pós-doutorado da Universidade de Maryland, ao Live Science por e-mail. Segundo Kim, essa é uma ordem de magnitude maior que os recursos típicos encontrados ao longo da borda do blob.

Um mapa da Terra trêmula

Como as bolhas vivem profundamente, profundamente no interior da Terra, os geólogos só podem começar a entender sua forma e tamanho olhando as ondas sísmicas (ondas sonoras geradas por terremotos) que viajam através delas. Essas regiões quentes e densas podem retardar as ondas de entrada em até 30% em relação ao manto circundante; as regiões mais quentes e mais lentas são conhecidas como zonas de velocidade ultralow (ULVZs), e geralmente ocorrem perto das bordas das bolhas, disse Kim.

Em seu estudo, Kim e seus colegas criaram um novo mapa de ULVZs abaixo do Oceano Pacífico usando um algoritmo chamado “o Sequenciador”, que foi originalmente desenvolvido para encontrar padrões na radiação estelar. Com esse algoritmo, a equipe analisou 7.000 sismogramas, ou medidas de ondas sísmicas, coletadas entre 1990 e 2018, criadas por centenas de terremotos de magnitude 6,5 ou superior. Os terremotos ocorreram na Ásia e Oceania, escreveram os pesquisadores; mas quando suas ondas sísmicas estremeceram por todo o mundo, elas passaram claramente pela bolha do manto do Oceano Pacífico antes de alcançar os sismômetros nos Estados Unidos.

Um mapa da Terra interior mostrando as novas zonas de velocidade ultralow (contorno amarelo) mapeadas por 30 anos de dados sísmicos. (Crédito da imagem: Doyeon Kim / Universidade de Maryland)

O algoritmo revelou enormes seções de ULVZs nunca detectadas antes, incluindo uma região desoladora abaixo das Ilhas Marquesas, no Oceano Pacífico Sul, que media mais de 1.000 milhas. O Sequencer também mostrou que um segmento da bolha abaixo das Ilhas Havaianas é consideravelmente maior do que se pensava anteriormente.

“Observando milhares de limites do sismo (sismogramas) de uma só vez, em vez de focar alguns de cada vez, obtivemos uma perspectiva totalmente nova”, disse Kim em comunicado.

O enorme tamanho dessas estruturas sugere que as bolhas ao longo do limite do manto principal – e particularmente os ULVZs mais quentes e densos – provavelmente são mais comuns do que as pesquisas anteriores indicam. Além do mais, Kim acrescentou, o fato de que essas grandes zonas se escondem perto de pontos quentes vulcânicos conhecidos também podem revelar algumas pistas sobre seu impacto na geologia da Terra.

É possível, por exemplo, que os ULVZs no fundo do manto possam alimentar as grandes “plumas” de rochas quentes no manto superior que criam pontos quentes vulcânicos na superfície, disse Kim. Essas plumas do manto podem “sugar” o material derretido coletado nas ULVZs e puxá-lo para cima, o que poderia explicar por que as maiores ULVZs estão localizadas no fundo de cadeias vulcânicas de ilhas como as ilhas Havaiana e Marquesas.

Essa é apenas uma teoria, disse Kim; mesmo com algoritmos projetados para perfurar o vazio do espaço, os mistérios próximos ao centro da Terra permanecem tão obscuros como sempre.

“Em resumo, tudo está inseguro no momento”, disse Kim, “mas é isso que torna nosso campo de estudo tão empolgante”.


Publicado em 18/06/2020 17h23

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