Dois pesquisadores da Universidade de Wyoming fazem parte do primeiro mapeamento de faixas magnéticas - uma das bases das placas tectônicas - dentro da seção gabroica inferior da crosta oceânica em rápida expansão.

No processo, o grupo pode ter resolvido uma questão de debate científico de 30 anos:em que velocidade se forma a crosta oceânica de rápida expansão?

"Isso nunca foi feito antes. As faixas magnéticas são um registro de como o campo magnético da Terra muda ao longo do tempo e, em particular, como o campo magnético da Terra vira ou reverte quando o Pólo Norte magnético se torna o Pólo Sul magnético e vice-versa, "diz Michael Cheadle, professor do Departamento de Geologia e Geofísica da UW. "Este mapeamento na terceira dimensão é emocionante em si mesmo porque as faixas magnéticas, descoberto pela primeira vez no início dos anos 1960, forneceu algumas das principais evidências para a teoria das placas tectônicas - a teoria que explica como e por que temos cadeias de montanhas, bacias oceânicas, vulcões e terremotos. "

Cheadle é o terceiro autor de um novo estudo que é destacado em um artigo intitulado "Faixas magnéticas tridimensionais exigem resfriamento lento na crosta oceânica inferior de propagação rápida", publicado hoje em Natureza , um jornal semanal internacional de ciência.

Cheadle e Barbara John, um professor de geologia e geofísica da UW, o quarto autor do artigo, e Jeff Gee, professor de geociências na Scripps Institution of Oceanography da University of California-San Diego, projetou o experimento, bem como realizada amostragem e coleta de dados. Sarah Maher, um Ph.D. estudante da Scripps Institution of Oceanography, é o autor principal do artigo. Ela e Gee completaram o processamento e a análise dos dados.

O manuscrito aborda a questão de quão rapidamente se espalhou a crosta oceânica - que representa 40 por cento da crosta oceânica e, Portanto, 25 por cento da superfície da Terra - esfria e se forma usando novas aplicações de magnetização da crosta. A forma das faixas magnéticas na terceira dimensão mostra que a crosta oceânica esfria muito lentamente.

"Então, acabamos de colocar uma restrição importante sobre a forma como um quarto da crosta do planeta Terra se forma, "Cheadle fala sobre os resultados do estudo.

Cheadle, John e Gee foram os três investigadores principais no cruzeiro para Pito Deep em 2017. Localizado perto da Ilha de Páscoa, Pito Deep é um grande abismo, que é um dos poucos lugares no Oceano Pacífico que permite a amostragem de uma seção transversal da crosta oceânica inferior. Pito Deep tem aproximadamente 3,5 quilômetros de profundidade, que tem cerca de duas vezes a profundidade do Grand Canyon.

A crosta oceânica é criada nas cristas meso-oceânicas e se forma por congelamento e cristalização de magma, que é produzido pelo derretimento do manto da Terra. Esse magma tem uma temperatura de 1, 200 graus Celsius quando ele escapa do manto pela primeira vez antes de esfriar e se solidificar em rocha. À medida que esfria abaixo de 580 graus Celsius, ele se torna magnetizado e captura um registro da orientação do campo magnético da Terra naquele momento. Como resultado, ele registra as oscilações ou reversões periódicas da polaridade do campo magnético da Terra, quando o Pólo Norte magnético se torna o Pólo Sul magnético, e vice versa. Essas reversões de polaridade levam às faixas normalmente magnetizadas e reversamente magnéticas da crosta oceânica.

"As faixas magnéticas podem ser consideradas uma gravação em fita da história do campo magnético da Terra, "Cheadle diz." E o padrão daquela gravação mostra que a crosta oceânica que se espalhou rapidamente deve ter esfriado muito lentamente.

A equipe de pesquisa documentou uma faixa magnética subhorizontal ou limite de polaridade que se estende por 8 quilômetros a partir do eixo de expansão paleo. Para fazer isso, o grupo usou Sentry, um submarino autônomo, para mapear a magnetização do fundo do mar de rocha gabroica em duas regiões de 8 a 10 quilômetros de comprimento e fez medições diretas da polaridade magnética de mais de 200 amostras orientadas coletadas por Jason II, um submarino operado remotamente. A rocha gabroica é o magma congelado que forma uma câmara magmática abaixo dos vulcões, que faz erupção de lava no fundo do mar.

A crosta oceânica preserva as mudanças na polaridade e na intensidade do campo magnético à medida que esfria por meio de sua temperatura de bloqueio ou bloqueio. Isso ocorre instantaneamente, como na seção de lava, qual flash esfria na erupção; ou mais lentamente na seção mais profunda do gabro. A geometria dos limites registrados entre as rochas normal e reversamente magnetizadas na seção transversal da crosta, reflete, portanto, a história de resfriamento anterior da crosta oceânica.

A pesquisa leva a dois importantes, previsões testáveis ​​dos resultados do estudo, Cheadle diz.

"Primeiro, sugerimos que nosso modelo de resfriamento seja consistente com falhas de deslocamento de 100 a 200 metros que ocorrem de 8 a 10 quilômetros fora do eixo, permitindo a circulação hidrotérmica profunda, "Cheadle diz." Se estiver correto, isso implica que há uma área significativa relativamente inexplorada, provavelmente difuso, circulação hidrotérmica ocorrendo cerca de 10 quilômetros fora do eixo em cristas de rápida propagação.

"Em segundo lugar, nossos resultados implicam que apenas terremotos superficiais ocorreriam dentro de 8 a 10 quilômetros do eixo de propagação, "ele continua." Nossos resultados têm implicações generalizadas em vários campos da geociência, incluindo a formação da crosta terrestre, fluxo de fluido dentro dos oceanos, geoquímica e sismologia. "