A misteriosa camada D da Terra:uma relíquia de oceanos antigos e colisões planetárias
Formação de estrutura heterogênea na fronteira do manto central da Terra. Crédito:Science China Press Nas profundezas da Terra, existe uma camada misteriosa chamada camada D". Localizada a cerca de 3.000 quilómetros abaixo, esta zona fica logo acima da fronteira entre o núcleo externo derretido do planeta e o seu manto sólido.
Ao contrário de uma esfera perfeita, a camada D" é surpreendentemente irregular. Sua espessura varia muito de um lugar para outro, com algumas regiões até mesmo sem uma camada D" - assim como os continentes se elevam acima dos oceanos da Terra. Estas variações intrigantes chamaram a atenção dos geofísicos, que descrevem a camada D" como uma região heterogênea ou não uniforme.
Qingyang Hu (Centro de Pesquisa Avançada de Ciência e Tecnologia de Alta Pressão) e Dr. Jie Deng (Universidade de Princeton) sugere que a camada D" pode ter se originado desde os primeiros dias da Terra. Sua teoria depende da hipótese do Impacto Gigante , que propõe que um objeto do tamanho de Marte colidiu com a proto-Terra, criando um oceano de magma em todo o planeta no rescaldo. Eles acreditam que a camada D" pode ser uma composição única que sobrou deste impacto colossal, potencialmente contendo pistas sobre a formação da Terra.
O artigo foi publicado na revista National Science Review .
Dr. Jie Deng destaca a presença de uma quantidade substancial de água neste oceano global de magma. A origem exacta desta água continua a ser um tema de debate, com várias teorias propostas, incluindo a sua formação através de reacções entre o gás da nebulosa e o magma, ou entrega directa por cometas.
"A visão predominante", continua o Dr. Deng, "sugere que a água teria se concentrado no fundo do oceano de magma à medida que esfriava. Nos estágios finais, o magma mais próximo do núcleo poderia ter contido volumes de água comparáveis aos atuais da Terra- oceanos diurnos."
As condições extremas de pressão e temperatura no fundo do oceano de magma teriam criado um ambiente químico único, promovendo reações inesperadas entre a água e os minerais. Qingyang Hu explica:“Nossa pesquisa sugere que este oceano de magma hidratado favoreceu a formação de uma fase rica em ferro chamada peróxido de ferro-magnésio”.
Este peróxido, com a fórmula (Fe,Mg)O2 , tem preferência ainda mais forte pelo ferro em comparação com outros componentes principais esperados no manto inferior. “De acordo com nossos cálculos, sua afinidade com o ferro poderia ter levado ao acúmulo de peróxido com predominância de ferro em camadas que variam de vários a dezenas de quilômetros de espessura”, acrescentam os pesquisadores.
A presença desta fase peróxido rica em ferro alteraria a composição mineral da camada D" desviando-se do nosso entendimento atual. De acordo com o novo modelo os minerais em D" seriam dominados por uma nova assembléia:o silicato pobre em ferro peróxido rico em ferro (Fe, Mg) e óxido pobre em ferro (Fe, Mg).
Este peróxido com predominância de ferro também possui baixas velocidades sísmicas e alta condutividade elétrica, tornando-o um candidato potencial para explicar as características geofísicas únicas da camada D". Essas características incluem zonas de velocidade ultrabaixa e camadas de alta condutância, ambas contribuindo para o D" a bem conhecida heterogeneidade composicional da camada.
"Nossas descobertas sugerem que o peróxido rico em ferro, formado a partir da antiga água do oceano de magma, desempenhou um papel crucial na formação das estruturas heterogêneas da camada D", disse Qingyang. A forte afinidade deste peróxido pelo ferro cria um forte contraste de densidade entre essas manchas ricas em ferro e o manto circundante.
Essencialmente, atua como um isolante, evitando que se misturem e potencialmente explicando a heterogeneidade duradoura observada na base do manto inferior. Jie acrescentou:“Este modelo se alinha bem com os resultados recentes da modelagem numérica, sugerindo que a heterogeneidade do manto inferior pode ser uma característica de longa duração”.
