“O mecanismo que fez com que a crosta que havia sido alterada pela água do mar afunde no manto funcionou há mais de 3,3 bilhões de anos. Isso significa que um ciclo global de matéria, que sustenta as placas tectônicas modernas, foi estabelecido nos primeiros bilhões de anos da Terra.” existência, e o excesso de água na zona de transição do manto veio do oceano antigo na superfície do planeta “, disse o líder do projeto e co-autor do artigo Alexander Sobolev, membro da Academia Russa de Ciências (RAS) e Doutor de Ciências Geológicas e Mineralógicas que é professor do Instituto Vernadsky de Geoquímica e Química Analítica, sob a Academia Russa de Ciências.
A crosta terrestre consiste em grandes blocos continuamente móveis, conhecidos como placas tectônicas. Montanhas são produzidas quando essas placas colidem e sobem, e o choque das colisões leva a terremotos e tsunamis. Essas placas movem-se muito ativamente sob o Oceano Mundial: a antiga crosta oceânica, incluindo os minerais que absorveram a água do mar, afunda profundamente no manto da Terra. Parte dessa água é liberada novamente devido ao efeito de altas temperaturas e desempenha um papel em erupções vulcânicas, como as que ocorrem em Kamchatka, nas ilhas Kuril e no Japão. A água que permanece nos minerais da crosta oceânica a temperaturas mais elevadas continua a descer no manto profundo e acumula-se a uma profundidade de 410-660 km na estrutura dos minerais wadsleyite e ringwoodite e modificações de alta pressão da olivina (silicato de magnésio e ferro). ), o principal mineral do manto. Experimentos mostraram que esses minerais podem conter quantidades significativas de água e cloro. É assim que a maior parte do oceano mundial poderia ser “bombeada” para o interior do planeta ao longo dos bilhões de anos de sua existência.
Este processo é apenas uma parte do ciclo global da matéria da Terra, que é chamado de convecção e sustenta as placas tectônicas, uma característica que distingue nosso planeta de todos os outros corpos no Sistema Solar. Muitos cientistas estudam esse mecanismo, tentando entender em qual estágio da história da Terra ele apareceu.
Para estudar o manto do nosso planeta e investigar sua composição, geoquímicos (cientistas especializados na composição química da Terra e nos processos de formação rochosa) usam amostras de rochas vulcânicas que consistem em magma solidificado do manto. Este é um silicato fundido enriquecido em componentes voláteis, como água, dióxido de carbono, cloro e enxofre. Existem diferentes tipos de magma: os cientistas geralmente usam lava basáltica (com uma temperatura de aproximadamente 1200 ° C), mas o magma komatiítico, que entrou em erupção durante a história inicial da Terra, é mais quente (a 1500-1600 ° C). Pode ajudar a descrever a evolução das camadas internas da Terra, uma vez que combina com a composição do manto mais completamente.
Komatiites são um tipo de rocha vulcânica que se formou a partir do magma komatiitic bilhões de anos atrás e cuja composição mudou dramaticamente nas épocas intervenientes. Ele não fornece mais informações sobre o conteúdo de componentes voláteis, como água e cloro. Mas essas rochas ainda contêm remanescentes da olivina mineral magmática, que aprisionaram inclusões de magma solidificado durante o processo de cristalização e as protegeram de mudanças subsequentes. Tais inclusões, com apenas dezenas de microns de diâmetro, retêm informações detalhadas sobre a composição dos compostos komatiíticos, incluindo o conteúdo de água e cloro e a composição isotópica do hidrogênio. Para extrair esta informação, as inclusões de magma solidificado devem ser aquecidas até o ponto de fusão natural de mais de 1500 ° C e então imediatamente temperadas para produzir vidro temperado claro que pode ser usado posteriormente para análises químicas.
Em 2016, um grupo internacional liderado por cientistas do Instituto Vernadsky de Geoquímica e Química Analítica estudou o magma komatiítico do greenstone belt Abitibi no Canadá, que tem 2,7 bilhões de anos. Greenstone belts são territórios consistindo de rochas magmáticas que contêm minerais esverdeados. Este foi o primeiro artigo que a equipe publicou na Nature como parte do projeto apoiado pela bolsa da Russian Science Foundation. Naquela época, os cientistas coletaram dados iniciais sobre o teor de água e uma variedade de elementos lábeis, como cloro, chumbo e bário, na zona de transição entre as camadas superior e inferior do manto a uma profundidade de 410-660 km, Levou-os à hipótese de que existiu um antigo reservatório subterrâneo de água que era comparável em massa ao atual Oceano Mundial. Os cientistas acreditam que essa quantidade de água foi acumulada nos primeiros estágios do desenvolvimento da Terra.
“No novo artigo, apresentamos dados geoquímicos indicando que o ciclo de imersão global da crosta oceânica no manto começou muito antes do que a maioria dos especialistas acreditava, e poderia ter funcionado tão cedo quanto os primeiros bilhões de anos da história da Terra”, observou. Alexander Sobolev.
No decorrer do trabalho, os cientistas mais uma vez investigaram a composição do magma komatiita, mas de uma origem diferente: ela foi coletada no greenstone belt de Barberton na África do Sul, que tem 3,3 bilhões de anos. O magma foi aquecido usando um aparelho especializado de alta temperatura que pode suportar temperaturas de até 1700 ° C. Os geoquímicos descobriram que o reservatório contendo água profunda, previamente descoberto, já estava presente no manto da Terra na era paleoarcaica, 600 milhões de anos antes do estabelecido no estudo anterior.
Publicado em 21/07/2019
Artigo original: https://phys.org/news/2019-07-scientists-subterranean-ocean-emerged.html
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