p Os cientistas agora têm uma imagem mais clara do manto da Terra, graças à pesquisa da Michigan State University publicada na edição atual da Nature Communications . p O maior desafio de estudar o meio do planeta, A maior camada - imprensada entre seu núcleo de ferro e a fina superfície que hospeda suas criaturas vivas - é que não pode ser vista. É comparável a um paciente fazendo uma tomografia computadorizada, e o médico sendo capaz de ver manchas escuras e claras indicativas de tecido saudável e tumores.

p Em vez de uma tomografia computadorizada, Contudo, geólogos usam sismógrafos. Mas como eles não podem mergulhar para explorar o que os "pontos" realmente significam, eles têm que decifrar o que a diferença nas frequências das ondas está dizendo a eles.

p "Estamos olhando para uma foto do manto, mas não sabemos o que as cores significam, "disse Susannah Dorfman, Geocientista da MSU e co-autor do estudo. "Os padrões de ondas sísmicas mostram contraste que indica diferentes elasticidades e densidades diferentes; nosso trabalho é descobrir o que está lá embaixo e por quê."

p Os cientistas acham que o manto é como um bolo de mármore, misturado por rodopiar pedaços de fundo do oceano e rocha primordial. Como o bolo de chocolate e baunilha, diferentes partes do manto têm composições diferentes.

p Dorfman compara seu laboratório e a análise que sua equipe realiza a chefs em uma cozinha de teste. O ingrediente principal deste menu, no entanto, é bridgmanita - o mineral mais abundante da Terra. Estima-se que esse mineral constitua mais de 50% da Terra. Embora onipresente no manto, a bridgmanita é bastante rara na superfície.

p Quão raro? Sua existência foi teorizada e fabricada em laboratórios desde os anos 70. Mas não foi até 2014 que uma partícula de bridgmanita natural foi encontrada em um meteorito, sua estrutura de cristal mapeada e batizada oficialmente.

p No laboratório da cozinha, a equipe preparou uma amostra do mineral raro. Usando uma célula de pressão de bigorna de diamante e aquecimento a laser - para duplicar a pressão e o calor inimagináveis ​​do manto - eles testaram sua receita de bridgmanita com uma pitada de ferro férrico. Esta combinação é bastante densa e oxidada. (O ferro férrico pode ser encontrado na ferrugem.)

p "A pressão mínima necessária para fazer bridgmanite no manto - um quarto de milhão de atmosferas - é como todo o peso de um elefante equilibrado em uma semente de papoula, "Dorfman disse.

p O time, co-liderado por Jiachao Liu, anteriormente com a MSU agora com a Universidade do Texas em Austin, também mudou a composição de Bridgmanite, trocando átomos de magnésio e silício por átomos de ferro 3+.

p “Mudou a estrutura e a forma como atua, "Dorfman disse." Há uma mudança no átomo de ferro chamada de transição de spin, onde o átomo encolhe e se torna mais denso por causa da pressão intensa. Isso potencialmente duplica o que está acontecendo nas profundezas do manto. "

p Essas receitas preparadas em laboratório fornecem um modelo e alguns insights sobre os minerais que potencialmente constituem o manto. O que a equipe de Dorfman preparou não é uma cópia exata dos minerais do manto, mas o resultado final produziu as medições mais claras da densidade, compressibilidade e condutividade eletrônica de bridgmanita enferrujada no manto inferior.

p Embora Dorfman e outros cientistas nunca vejam as amostras do núcleo do manto em primeira mão, as observações e medições do laboratório ajudarão os cientistas a interpretar o que as ondas sísmicas podem estar dizendo a eles.

p Este estudo ajudará os cientistas a usar medições geofísicas para mapear com precisão a quantidade de ferro no manto, mas a equipe também determinou que será difícil ver o quão oxidado está. Dorfman continua otimista de que esta linha de pesquisa irá desvendar alguns dos mistérios do manto.

p “O manto profundo é um lugar estranho com características misteriosas que podem ser resíduos da formação da Terra, cemitérios para pilhas de placas tectônicas afundadas, fontes de vulcões como o Havaí ou os processos que moldaram a atmosfera, "Dorfman disse." Qualquer coisa que possamos detectar sobre a composição das características na base do manto pode nos ajudar a resolver esses mistérios. "

p Cientistas da Universidade de Michigan, Centro de Pesquisa Científica e Tecnológica de Alta Pressão (China), Universidade do Havaí, O Argonne National Laboratory e a University of Illinois também fizeram parte desta pesquisa.