p Se os oceanos da Terra fossem drenados completamente, eles revelariam uma enorme cadeia de vulcões submarinos serpenteando ao redor do planeta. Este extenso sistema de dorsal oceânica é um produto da derrubada de material no interior da Terra, onde as temperaturas de ebulição podem derreter e elevar as rochas através da crosta, dividindo o fundo do mar e remodelando a superfície do planeta ao longo de centenas de milhões de anos. p Agora, geólogos do MIT analisaram milhares de amostras de material em erupção ao longo das cristas oceânicas e rastrearam sua história química para estimar a temperatura do interior da Terra.

p Sua análise mostra que a temperatura das dorsais oceânicas subjacentes da Terra é relativamente consistente, por volta de 1, 350 graus Celsius - quase tão quente quanto a chama azul de um fogão a gás. Existem, Contudo, "pontos de acesso" ao longo da crista que podem chegar a 1, 600 graus Celsius, comparável à lava mais quente.

p Os resultados da equipe, aparecendo hoje no Journal of Geophysical Research:Solid Earth , fornecer um mapa de temperatura do interior da Terra em torno das cristas oceânicas. Com este mapa, os cientistas podem entender melhor os processos de derretimento que dão origem aos vulcões submarinos, e como esses processos podem impulsionar o ritmo das placas tectônicas ao longo do tempo.

p "Convecção e placas tectônicas têm sido processos importantes na formação da história da Terra, "diz a autora principal Stephanie Brown Kerin, um pós-doutorado no Departamento da Terra do MIT, Ciências Atmosféricas e Planetárias (EAPS). "Saber a temperatura ao longo de toda essa cadeia é fundamental para entender o planeta como uma máquina de calor, e como a Terra pode ser diferente de outros planetas e capaz de sustentar a vida. "

p Os co-autores de Krein incluem Zachary Molitor, um estudante de graduação da EAPS, e Timothy Grove, o professor de geologia R.R. Schrock no MIT.

p Uma história química

p A temperatura interna da Terra desempenhou um papel crítico na formação da superfície do planeta ao longo de centenas de milhões de anos. Mas não houve maneira de ler diretamente essa temperatura dezenas a centenas de quilômetros abaixo da superfície. Os cientistas aplicaram meios indiretos para inferir a temperatura do manto superior - a camada da Terra logo abaixo da crosta. Mas as estimativas até agora são inconclusivas, e os cientistas discordam sobre a amplitude da variação das temperaturas abaixo da superfície.

p Para seu novo estudo, Kerin e seus colegas desenvolveram um novo algoritmo, chamado ReversePetrogen, que é projetado para rastrear a história química de uma rocha no tempo, para identificar sua composição original de elementos e determinar a temperatura na qual a rocha inicialmente derreteu abaixo da superfície.

p O algoritmo é baseado em anos de experimentos realizados no laboratório de Grove para reproduzir e caracterizar os processos de fusão do interior da Terra. Os pesquisadores em laboratório aqueceram rochas de várias composições, atingindo várias temperaturas e pressões, para observar sua evolução química. A partir desses experimentos, a equipe foi capaz de derivar equações - e, finalmente, o novo algoritmo - para prever as relações entre a temperatura de uma rocha, pressão, e composição química.

p Kerin e seus colegas aplicaram seu novo algoritmo a rochas coletadas ao longo das dorsais oceânicas da Terra - um sistema de vulcões submarinos que mede mais de 70, 000 quilômetros de comprimento. As cristas oceânicas são regiões onde as placas tectônicas se espalham pela erupção de material do manto terrestre - um processo que é impulsionado pelas temperaturas subjacentes.

p "Você poderia efetivamente fazer um modelo da temperatura de todo o interior da Terra, com base em parte na temperatura dessas cristas, "Kerin diz." A questão é, o que os dados realmente nos dizem sobre a variação de temperatura no manto ao longo de toda a cadeia? "

p Mapa do manto

p Os dados que a equipe analisou incluem mais de 13, 500 amostras coletadas ao longo do sistema de dorsal do oceano ao longo de várias décadas, por vários cruzeiros de pesquisa. Cada amostra no conjunto de dados é de um vidro do mar em erupção - lava que entrou em erupção no oceano e foi instantaneamente resfriada pela água ao redor em um prístino, forma preservada.

p Os cientistas identificaram previamente as composições químicas de cada vidro no conjunto de dados. Kerin e seus colegas analisaram as composições químicas de cada amostra por meio de seu algoritmo para determinar a temperatura na qual cada vidro fundiu originalmente no manto.

p Desta maneira, a equipe conseguiu gerar um mapa das temperaturas do manto ao longo de todo o sistema de dorsal oceânica. Deste mapa, eles observaram que grande parte do manto é relativamente homogêneo, com uma temperatura média de cerca de 1, 350 graus Celsius. No entanto, existem "pontos de acesso, "ou regiões ao longo do cume, onde as temperaturas no manto parecem significativamente mais altas, por volta de 1, 600 graus Celsius.

p "As pessoas pensam nos pontos de acesso como regiões no manto onde é mais quente, e onde o material pode estar derretendo mais, e potencialmente aumentando mais rápido, e não sabemos exatamente por que, ou o quanto eles são mais quentes, ou qual é o papel da composição nos hotspots, "Kerin diz." Alguns desses pontos de acesso estão no cume, e agora podemos ter uma noção de qual é a variação do ponto de acesso globalmente usando essa nova técnica. Isso nos diz algo fundamental sobre a temperatura da Terra agora, e agora podemos pensar em como isso mudou ao longo do tempo. "

p Kerin acrescenta:"Compreender essas dinâmicas nos ajudará a determinar melhor como os continentes cresceram e evoluíram na Terra, e quando a subdução e as placas tectônicas começaram - que são críticas para a vida complexa. " p Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.