Camada de rocha derretida pode se estender por metade da Terra

Geólogos estão propondo a existência de uma camada de rocha derretida a apenas 150 quilômetros da superfície da Terra.

Se confirmada, essa camada seria parte da astenosfera, a camada que fica sob as placas tectônicas da Terra, no manto superior. A astenosfera é importante para as placas tectônicas porque forma um limite relativamente suave que permite que as placas se movam através do manto.

As razões pelas quais a astenosfera é macia, contudo, permanecem desconhecidas. É claro que sempre houve a suspeita de que essa viscosidade pudesse ser uma consequência de rochas derretidas.

Curiosamente, contudo, apesar de estarem propondo a existência de uma camada globalmente disseminada de rocha derretida, Junlin Hua e seus colegas das universidades do Texas de Austin e Brown, nos EUA, afirmam que esse material derretido na verdade não parece influenciar de modo significativo o fluxo das rochas no manto.

Segundo a equipe, a influência predominante no movimento das placas tectônicas vem da convecção do calor e das rochas no próprio manto, rochas estas que não precisam estar derretidas para que a movimentação das placas aconteça – embora o interior da Terra seja em grande parte sólido, durante longos períodos de tempo as rochas podem se deslocar e fluir como mel.

“Quando pensamos em algo derretendo, pensamos intuitivamente que o fundido deve desempenhar um grande papel na viscosidade do material,” disse Hua. “Mas o que descobrimos é que, mesmo onde a fração derretida é bastante alta, seu efeito no fluxo do manto é muito menor.”

Curiosamente, o papel da camada de rocha fundida (ilustrada pelos salpicados em vermelho) no movimento das placas tectônicas é menor do que se poderia imaginar.
[Imagem: Junlin Hua/UT Jackson School of Geosciences]

Camada não-contínua

A ideia de procurar uma nova camada no interior da Terra surgiu quando Hua estudava imagens sísmicas do manto sob a Turquia durante sua pesquisa de doutoramento.

Intrigado com sinais de rocha parcialmente derretida sob a crosta, Hua compilou imagens semelhantes de outras estações sísmicas até obter um mapa global da astenosfera. O que os geólogos até então consideravam ser uma anomalia na verdade se mostrou uma ocorrência comum em todo o mundo, aparecendo em leituras sísmicas onde quer que a astenosfera fosse mais quente.

“Apresentamos evidências distribuídas globalmente de um gradiente de velocidade sísmica positivo em profundidades de cerca de 150 km, o que representa a base de uma zona de velocidade particularmente baixa dentro da astenosfera. Esse limite é mais comumente detectado em regiões com temperaturas elevadas do manto superior e é melhor modelado como a base de uma camada parcialmente fundida,” escreveu a equipe.

Com os dados atuais, a equipe propõe que essa camada derretida possa existir em quase metade da Terra – ou seja, não é uma camada contínua, como seria uma casca de cebola.

A próxima surpresa veio quando Hua comparou seu mapa de derretimento com medições sísmicas de movimento tectônico e não encontrou nenhuma correlação, apesar da camada derretida ser tão ampla.

“Não podemos descartar que o derretimento local não importa,” disse Thorsten Becker, coautor do estudo. “Mas acho que isso nos leva a ver essas observações de derretimento como um marcador do que está acontecendo na Terra, e não necessariamente uma contribuição ativa para qualquer coisa.”