Ancestral, distinto, regiões de rochas de dimensões continentais, isolado desde antes da colisão que criou a Lua 4,5 bilhões de anos atrás, existem centenas de milhas abaixo da crosta terrestre, oferecendo uma janela para os blocos de construção de nosso planeta, de acordo com novas pesquisas.

O novo estudo na revista AGU Geoquímica, Geofísica, Geossistemas usou modelos para rastrear a localização e origem de amostras de rocha vulcânica encontradas em todo o mundo até dois continentes sólidos no manto profundo. A nova pesquisa sugere que as regiões específicas de rochas gigantes existem há 4,5 bilhões de anos, desde o início da Terra.

Anteriormente, os cientistas teorizaram que os continentes separados no manto profundo vieram de placas oceânicas subduzidas. Mas o novo estudo indica que essas regiões distintas podem ter sido formadas a partir de um antigo oceano de magma que se solidificou durante o início da formação da Terra e pode ter sobrevivido ao enorme impacto de criação da lua.

Determinar a origem das massas revela mais detalhes sobre sua evolução e composição, bem como pistas sobre a história da Terra primordial no início do Sistema Solar, de acordo com os autores do estudo.

É incrível que essas regiões tenham sobrevivido à maior parte da história vulcânica da Terra relativamente intocada, disse Curtis Williams, um geólogo da Universidade da Califórnia, Davis, em Davis, Califórnia e principal autor do estudo.

Olhando para dentro

O manto é uma camada de rocha, alongamento 2, 900 quilômetros (1, 802 milhas) dentro da Terra. Derretida da Terra, líquido, núcleo metálico encontra-se sob o manto. O limite núcleo-manto é onde o manto sólido encontra o núcleo líquido metálico.

Os cientistas sabiam, por meio de estudos anteriores de imagens sísmicas, que existiam dois corpos rochosos individuais perto do limite núcleo-manto. Um corpo de rocha sólida está sob a África e o outro sob o Oceano Pacífico.

Ondas sísmicas, as vibrações produzidas por terremotos, mover-se de maneira diferente através dessas massas do que o resto do manto, sugerindo que eles têm propriedades físicas distintas do manto circundante. Mas os geólogos não conseguiram determinar se as ondas sísmicas se moviam de forma diferente através dos continentes do manto central devido às diferenças de temperatura, composição ou densidade mineral, ou alguma combinação dessas propriedades. Isso significava que eles só podiam fazer hipóteses sobre a origem e a história das massas rochosas separadas.

"Tínhamos todas essas medições geoquímicas da superfície da Terra, mas não sabíamos como relacionar essas medições geoquímicas às regiões do interior da Terra. Tínhamos todas essas imagens geofísicas do interior da Terra, mas não sabíamos como relacionar isso com a geoquímica na superfície da Terra, "Williams disse.

Material primitivo e plumas

Williams e seus colegas queriam determinar a origem e evolução das massas distintas para aprender mais sobre a composição e o passado da Terra. Para fazer isso, eles precisavam ser capazes de identificar amostras na superfície da Terra com concentrações mais altas de material primitivo e então rastrear essas amostras de volta às suas origens.

Os cientistas costumam coletar amostras de rochas de regiões vulcânicas como o Havaí e a Islândia, onde as profundas plumas do manto, ou colunas de rocha extremamente quente, subir das áreas próximas ao núcleo, derretem no manto raso e emergem longe das falhas tectônicas. Essas amostras são feitas de rocha ígnea criada a partir da lava em resfriamento. Os autores do estudo usaram um banco de dados existente de amostras e também coletaram novas amostras de áreas com atividade vulcânica, como as Ilhas Balleny na Antártica.

Geólogos podem medir isótopos específicos em rochas ígneas para aprender mais sobre a origem e evolução da Terra. Alguns isótopos, como o Hélio-3, são primordiais, o que significa que foram criados durante o Big Bang. As rochas mais próximas da crosta terrestre têm menos isótopo do que as rochas mais profundas no subsolo que nunca foram expostas ao ar. Acredita-se que as amostras com mais hélio-3 venham de rochas mais primitivas do manto.

Os pesquisadores descobriram que algumas das amostras que estudaram tinham mais hélio-3, indicando que eles podem ter vindo de rochas primitivas no fundo do manto da Terra.

Os pesquisadores então usaram um novo modelo para rastrear como essas amostras primitivas poderiam ter chegado à superfície da Terra a partir do manto. Os modelos geológicos presumem que as plumas sobem verticalmente das profundezas do manto até a superfície da Terra. Mas as plumas podem sair do curso, desviado, devido a várias razões. O novo modelo levou em consideração esta deflexão da pluma, permitindo aos autores do estudo rastrear as amostras até as duas massas gigantes próximas ao limite núcleo-manto.

A combinação das informações do isótopo e do novo modelo permitiu aos pesquisadores determinar a composição das duas massas gigantes e teorizar como elas podem ter se formado.

Compreender a composição de massas rochosas específicas perto do limite do manto central ajuda os geólogos a conceituar processos de formação da Terra antigos que levaram ao manto moderno, de acordo com os autores do estudo.

"É uma estrutura mais robusta para tentar responder a essas perguntas em termos de não fazer essas suposições de material verticalmente ascendente, mas sim levar em conta quanta deflexão essas plumas viram, "Williams disse.

Esta história foi republicada por cortesia de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), uma comunidade de blogs de ciência espacial e terrestre, patrocinado pela American Geophysical Union. Leia a história original aqui.