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Cientistas Imaginaram a Base de uma Placa Tectônica

Ao desencadear explosões e ouvir suas reverberações no interior da Terra, os cientistas tomaram o equivalente a uma tomografia computadorizada da base de uma placa tectônica. Os resultados mostram que a base tem uma camada fina e escorregadia que pode ajudar a placa a se mover através de uma camada mais viscosa de rocha abaixo - e pode explicar o que impulsiona a tectônica de placas.

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A teoria das placas tectônicas descreve como as placas de rocha que compõem a casca rígida da Terra, a litosfera, se movimentam para formar estruturas como continentes, montanhas e valas oceânicas profundas. A teoria explica aspectos fundamentais do planeta, incluindo deriva continental, terremotos e vulcões. Mas a teoria da tectônica de placas existe há apenas 50 anos e os cientistas ainda estão trabalhando em muitos dos detalhes.

Tim Stern, da Universidade Victoria, na Nova Zelândia, e seus colegas queriam entender melhor os riscos de terremotos na região de Wellington, na Nova Zelândia. Vários anos atrás, a equipe estabeleceu uma série de postos de escuta geológica ao longo de uma linha em toda a Nova Zelândia, onde a placa do Pacífico subdia, ou mergulha abaixo, a placa australiana. Eles perfuraram uma série de buracos ao longo daquela linha, encheram os buracos com explosivos, cobriram os buracos com cascalho e dispararam as explosões, uma a uma. Os pesquisadores então usaram o equipamento de escuta para ver como as ondas sísmicas resultantes se moviam através da placa, permitindo que criassem uma imagem do que não podiam ver diretamente.

Prato da Nova Zelândia Este desenho animado mostra a litosfera oceânica da placa do Pacífico subductada sob a placa australiana continental. A ampliação à direita mostra o canal na base da placa que permite que a placa deslize sem impedimentos. (Tim Stern)

Os pesquisadores ficaram surpresos ao descobrir que seus dados permitiram que eles enxergassem cerca de 100 quilômetros abaixo da superfície, uma região que inclui a base da placa subductiva do Pacífico. Com apenas 45 quilômetros de espessura, a placa era mais fina do que se pensava, relata a equipe hoje na Nature . A região limítrofe entre a placa e a camada viscosa abaixo, chamada de astenosfera, também era muito mais fina a apenas cerca de 3.200 pés. Logo abaixo, havia um canal de 6 milhas de espessura - possivelmente contendo água ou rocha derretida - que os pesquisadores dizem que lubrifica o movimento da placa, semelhante a como uma fina camada de água derretida sob um conjunto de esquis ajuda um esquiador a deslizar neve.

De acordo com Stern, as descobertas têm importantes implicações para descobrir as forças que atuam nas placas tectônicas e como as placas se movem. Existem duas teorias concorrentes sobre o que impulsiona o movimento das placas: uma afirma que a convecção no manto profundo conduz as placas tectônicas. A segunda teoria diz que as placas se movem devido a forças que puxam e empurram as bordas onde elas se subdividem abaixo de seus vizinhos. Um canal fino e escorregadio, como o encontrado no novo estudo, dissociou a placa do manto, diz Stern, tornando a teoria da convecção menos provável.

A pesquisa também pode explicar um mistério de longa data das ilhas havaianas. A cadeia de ilhas foi criada por um ponto quente estacionário onde o magma é levado à superfície. À medida que a placa do Pacífico acima do ponto quente se move, as forças vulcânicas criam novas ilhas. De alguma forma, a cadeia tomou uma mudança de 30 graus em direção a vários milhões de anos atrás, observa Stern. Essa virada incomodou os geofísicos, diz ele, mas um estudo teórico previu que uma camada de baixa viscosidade sob a placa poderia explicar os fenômenos - uma camada como a encontrada na Nova Zelândia.

Cientistas Imaginaram a Base de uma Placa Tectônica