O elenco do filme de 1959 "Journey To The Center Of The Earth, "olha para dentro de uma caverna. O que os cientistas encontrarão quando fizerem a viagem real? 20th Century-Fox / Getty Images Se sua família o levou de férias para a praia quando você era criança, você provavelmente se lembra da sensação estimulante de cavar na areia molhada com uma pá de plástico. À medida que o buraco ficava maior e mais profundo, você naturalmente se perguntou o que aconteceria se continuasse cavando e cavando. Quão profundo você pode chegar? Você realmente acabaria surgindo do solo em algum lugar da China, como sua irmã mais velha ou irmão tentou fazer você acreditar? Infelizmente, você nunca conseguiu descobrir, porque assim que você estava começando a fazer algum progresso real, era hora de arrumar o guarda-sol, e vá buscar um sorvete de casquinha e dê um passeio de 10 centavos no pônei mecânico no calçadão. Mas ainda, em algum lugar no fundo da sua mente, você fica se perguntando sobre o que aconteceria se alguém cavasse um realmente, buraco realmente profundo.
Nós vamos, você pode não ter que se perguntar mais, se uma equipe internacional de cientistas que se autodenominam o projeto MoHole To the Mantle 2012 tiver sucesso em sua busca. Eles estão contando com o apoio internacional para um esforço de US $ 1 bilhão no qual uma embarcação japonesa de perfuração em alto mar, o Chikyu, iria cavar no fundo do Oceano Pacífico para cavar mais fundo do que qualquer um já fez antes. O plano é atravessar a crosta terrestre, a camada rochosa do topo do planeta, que tem 18 a 37 milhas (30 a 60 quilômetros) de espessura em terra, mas com apenas 5 quilômetros de espessura em seus pontos mais estreitos no fundo do oceano [fonte:Osman]. Se a sonda de perfuração do Chikyu romper um limite transicional chamado Moho, alcançaria o manto da Terra, o misterioso 1, 740 milhas (2, Camada espessa de 900 quilômetros entre a crosta e o planeta quente, núcleo fundido [fontes:USGS, ScienceDaily].
Ao contrário de sua fantasia de infância, os cientistas não têm nenhuma ambição de perfurar um túnel por todo o planeta. Isso provavelmente nem é possível, uma vez que o enorme calor e pressão dentro da Terra tornariam impossível rastejar por tal passagem, mesmo que de alguma forma não tenha entrado em colapso. Mas apenas alcançando o manto, uma camada sobre a qual sabemos relativamente pouco, e recuperar uma amostra seria uma realização científica de tal magnitude que alguns a chamaram de versão geológica do pouso na lua. Neste artigo, vamos explicar a dificuldade de cavar um buraco tão profundo, e o que podemos ganhar com isso.
Conteúdo Uma representação da crosta terrestre, manto e núcleo. Hemera / Thinkstock É incrível pensar que podemos estar gastando US $ 1 bilhão para perfurar o Moho, quando você considera que há cerca de um século atrás, nem sabíamos que essa fronteira existia. Em 1909, Andrija Mohorovičić, um pesquisador croata, descobriram que cerca de 20 milhas (50 quilômetros) dentro da Terra, as ondas desencadeadas por terremotos viajaram mais rápido do que perto da superfície. Embora os cientistas já tivessem pelo menos uma vaga noção de que a Terra tinha camadas, O trabalho de Mohorovičić sugeriu que havia um limite claro entre a crosta e uma camada abaixo dela que tinha composição e propriedades físicas diferentes. Em sua honra, agora chamamos esse limite de Moho [fonte:Osman].
Desde então, cientistas conseguiram aprender um pouco mais sobre o manto, a camada que fica abaixo do Moho, o que equivale a 83 por cento do volume da Terra e 67 por cento de sua massa Encyclopaedia Britannica. A maneira mais fácil de entender isso é pensar na Terra como um éclair de chocolate. A espessa camada externa de chocolate glaceado e massa cozida é sólida, mas elástica. Essa é a crosta. Por baixo disso, no entanto, tem muito viscoso, coisas pegajosas. Claro, essa é uma analogia limitada, porque a Terra não é cheia de creme. Em vez de, o manto é feito de fundido, rocha fluida chamada magma . Parte desse magma é ejetado por vulcões, então sabemos que na parte superior do manto - isto é, as 620 milhas mais ou menos (1, 000 quilômetros) - parece ser principalmente composto de óxidos de silício, magnésio e ferro, com menores quantidades de óxido de alumínio, óxido de cálcio e álcalis adicionados à mistura [fonte:Encyclopedia Britannica].
Dito isto, nosso conhecimento do manto é bastante limitado. Os cientistas não podem descer e olhar para isso, e eles nunca tiveram uma amostra pura tirada diretamente das profundezas para analisar. É isso que o projeto MoHole to the Mantle de 2012 espera realizar.
Vai ser muito difícil. Sabemos disso porque os cientistas já tentaram fazer isso uma vez. No início dos anos 1960, eles perfuraram cinco buracos no fundo do oceano perto da Ilha de Guadalupe, no leste do Oceano Pacífico a uma profundidade de 11, 700 pés (3, 566 metros). O buraco mais profundo só penetrou 600 pés (183 metros) na crosta, logo após o sedimento na superfície em uma subcamada de rocha dura. Infelizmente, eles não foram muito mais longe. Alguns membros do Congresso dos EUA achavam que cavar o manto não valia o custo, e em 1966, eles cancelaram o projeto [fonte:National Academies].
Quase meio século depois, os cientistas estão esperançosos de que os EUA, O Japão e outros países unirão seus recursos para cobrir os custos. Mas os desafios físicos de perfurar até o manto permanecem bastante assustadores. Mesmo que os cientistas encontrem a seção mais fina possível da crosta no fundo do oceano, isso ainda significa perfurar pelo menos vários quilômetros de rocha sólida. Para tornar as coisas mais difíceis, conforme eles perfuram mais profundamente na Terra, eles encontrarão temperaturas extremas, possivelmente superior a 1, 000 graus Fahrenheit (538 graus Celsius), e quantidades fantásticas de pressão - até 4 milhões de libras por pé quadrado nas proximidades do manto. Com essa força esmagadora apertando o equipamento, será um desafio mantê-lo funcionando, muito menos para empurrar o material que está sendo escavado de volta à superfície, para que os cientistas possam obter as amostras que desejam [fonte:Yirka].
Do lado positivo, no entanto, nos últimos 50 anos, graças à perfuração em águas profundas pela indústria do petróleo, a tecnologia de perfuração avançou significativamente. Melhoramos as brocas, ferramentas e instrumentos que são muito mais capazes de suportar calor e pressão. E graças ao GPS e outros avanços, é muito mais fácil manter um navio de perfuração exatamente no mesmo local em águas profundas. Os pesquisadores agora também sabem mais sobre a crosta oceânica e como ela é formada, e sobre as diferenças entre a crosta e o manto, de acordo com Damon Teagle do National Oceanography Centre em Southampton, Inglaterra, um dos líderes do projeto. "Temos uma compreensão muito melhor do que estamos tentando fazer, "ele explicou em uma entrevista de 2011 [fonte:Cooper].
Se os cientistas não encontrarem confusões imprevistas - o que é um grande se, claro - pode levar entre 18 meses e dois anos para perfurar o manto. Eles esperam começar em 2013 ou no ano seguinte e concluir o projeto antes do final da década [fonte:Cooper].
Esperançosamente, bastante. Como explicamos anteriormente, o conhecimento sobre o manto da Terra é bastante limitado, porque não podemos ir lá, e nunca tivemos uma amostra pura dele. Em vez de, cientistas tentaram descobrir isso estudando ondas sísmicas e examinando a rocha derretida que sai dos vulcões. Eles também tentaram reunir pistas sobre a composição do manto estudando meteoritos, que são forjados a partir dos mesmos detritos espaciais que nosso planeta [fonte:Osman].
Mas todas essas fontes deixam muitas perguntas sem resposta. Se os cientistas eventualmente conseguirem um pouco do manto para estudar, eles vão ganhar alguns novos insights sobre como a Terra foi formada bilhões de anos atrás, como se desenvolveu no núcleo, manto e crosta, e como as placas tectônicas começaram. Se eles puderem aprender mais sobre a mistura precisa de produtos químicos e isótopos no manto, eles podem ter uma noção melhor de como o manto transfere substâncias químicas para a superfície [fonte:Osman].
Mais importante, eles podem aprender exatamente como o movimento da rocha fluida do manto afeta a crosta terrestre, em particular como as placas tectônicas se empurram e puxam umas contra as outras [fonte:Cooper] Saber mais sobre o manto e como ele interage com a crosta pode algum dia até nos ajudar a prever eventos como terremotos e erupções vulcânicas [fonte:Matsu'ura] .
Mas uma das possibilidades mais tentadoras é que os cientistas podem realmente encontrar vida nas profundezas da Terra. Não estamos falando sobre os monstros que Júlio Verne imaginou em "Viagem ao Centro da Terra, "mas bastante pequeno, organismos primitivos chamados extremófilos , que evoluíram para resistir a pressões extremas e altas temperaturas (como os microscópicos "vermes do inferno" encontrados no fundo de uma mina de ouro na África do Sul). Os cientistas já encontraram esses organismos nas profundezas do oceano. Se eles são capazes de existir ainda mais profundamente na Terra, os cientistas especulam que tais organismos podem conter enzimas exclusivas ou outras características que os pesquisadores poderiam colocar em uso no desenvolvimento da biotecnologia. Ainda mais importante, eles podem nos ajudar a entender os limites fisiológicos da vida [fonte:Osman].
Como uma criança na década de 1960, Adoro ler quadrinhos, e uma das minhas favoritas era a versão Classics Illustrated do romance de Júlio Verne, "Viagem ao Centro da Terra". Fiquei particularmente fascinado com a ilustração da capa, em que os personagens flutuam na passagem subterrânea do mar que Verne imaginou e são atacados por monstros marinhos pré-históricos. A nitidez dessa imagem contribuiu para minha decepção alguns anos depois, quando aprendi na aula de ciências do ensino fundamental que a Terra estava cheia de rocha derretida, o que parecia consideravelmente menos interessante.
