O núcleo quente e pegajoso da Terra e a sua cama externa fria e dura são responsáveis pelo movimento das placas tectónicas. Agora, novas pesquisas revelam um equilíbrio intrigante de poder: o manto a escorrer cria supercontinentes, enquanto que a crosta os separa.
Uma equipa de cientistas criou um novo modelo de computador da Terra, com a crosta e o manto a serem considerados um sistema contínuo.
Com o tempo, cerca de 60% do movimento tectónico na superfície do nosso planeta virtual foi impulsionado por forças bastante rasas – nas primeiras 100 milhas da superfície. A convecção profunda e agitada do manto foi responsável pelo resto.
O manto tornou-se particularmente importante quando os continentes foram unidos para formar supercontinentes, enquanto que as forças rasas dominaram quando os supercontinentes se separaram no modelo.
Esta “Terra virtual” é o primeiro modelo de computador que “vê” a crosta e o manto como um sistema dinâmico e interconectado, escreveram os investigadores num artigo publicado no final de outubro na Science Advances.
Até agora, os cientistas faziam modelos de convecção movida a calor no manto que correspondiam às observações do manto real, mas não imitavam a crosta. Os modelos das placas tectónicas na crosta podiam prever observações reais do movimento das placas, mas não combinavam com as observações do manto. Ou seja, algo estava a falhar na maneira como os modelos combinavam ambos os sistemas.
“Os modelos de convecção eram bons para o manto, mas não as placas, e as placas tectónicas eram boas para as placas, mas não o manto”, resumiu Nicolas Coltice, professor da escola Ecole Normale Supérieure, parte da Universidade PSL, em Paris. “E toda a história por trás da evolução do sistema é o feedback entre os dois.”
Crosta e manto: uma relação sem fim
A crosta e o manto fazem parte do mesmo sistema e estão inevitavelmente ligados.Esta premissa levanta uma questão: se forças na superfície – como a subducção de um pedaço de crosta sob outro – ou forças profundas no manto estão a impulsionar o movimento das placas que compõem a crosta.
Nicolas Coltice, e a sua equipa responderam à questão e descobriram que a pergunta está mal colocada, dado que as duas camadas estão tão entrelaçadas e ambas contribuem.
Coltice disse ao Live Science que a equipa tem vindo a trabalhar em modelos de computador que podem representar as interações crosta-manto de maneira realista.
No início dos anos 2000, alguns cientistas desenvolveram modelos de movimento acionado pelo calor (convecção) no manto, que naturalmente deram origem a algo que parecia superfície tectónica de placas. Mas esses modelos eram muito trabalhosos e não recebiam muito trabalho de acompanhamento.
A equipa trabalha já há oito anos na sua nova versão dos modelos, e só a execução da simulação demorou 9 meses. Assim, o primeiro passo dos investigadores foi criar uma “Terra virtual”, o mais realista possível.
No entanto, o modelo não é o reflexo eprfeito da Terra. O programa, por exemplo, não acompanha as deformações das rochas mais antigas, ou seja, no modelo, as rochas que se deformaram antes não são propensas a deformarem-se mais facilmente no futuro.
Ainda assim, o modelo é real, tanto quanto possível. Além de mostrar que as forças do manto dominam os continentes quando estes se juntam, os cientistas descobriram que as colunas quentes de magma, chamadas plumas do manto, não são a principal razão pela qual os continentes se separam.
As zonas de subducção são os motores do colapso continental – as plumas do manto entram em cena mais tarde. As plumas ascendentes pré-existentes podem atingir rochas superficiais que foram enfraquecidas pelas forças criadas nas zonas de subducção. Nesses pontos mais fracos juntam-se, tornando mais provável que o supercontinente se desloque.
O próximo passo, adiantou Coltice, é unir o modelo e o mundo real com observações. No futuro, o modelo pode ser usado para explorar tudo, desde os principais eventos do vulcanismo, os limites das placas se formam e até de que forma o manto se move em relação à rotação da Terra.
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