Uma nova história de bilhões de anos do interior da Terra revela 'bolhas' colossais se fundindo e se separando como continentes

Nas profundezas da Terra, abaixo de nós, existem duas bolhas do tamanho de continentes. Um está sob a África, o outro sob o Oceano Pacífico.

As bolhas têm raízes a 2,900 quilómetros abaixo da superfície, quase a meio caminho do centro da Terra. Acredita-se que eles sejam o berço das colunas ascendentes de rocha quente chamadas “plumas profundas do manto”que atingem a superfície da Terra.

Quando estas plumas chegam à superfície pela primeira vez, ocorrem erupções vulcânicas gigantescas – do tipo que contribuiu para a extinção dos dinossauros há 65.5 milhões de anos. As bolhas também podem controlar a erupção de um tipo de rocha chamada kimberlito, que traz diamantes de profundidades de 120 a 150 quilômetros (e em alguns casos até cerca de 800 quilômetros) para a superfície da Terra.

Os cientistas sabem que as bolhas existem há muito tempo, mas como elas se comportaram ao longo da história da Terra tem sido uma questão em aberto. Em uma nova pesquisa, modelamos um bilhão de anos de história geológica e descobrimos as bolhas se juntam e se separam muito parecido com continentes e supercontinentes.

Um modelo para a evolução das bolhas terrestres

As bolhas estão no manto, a espessa camada de rocha quente entre a crosta terrestre e o seu núcleo. O manto é sólido, mas flui lentamente ao longo de longos períodos de tempo. Sabemos que as bolhas estão lá porque retardam as ondas causadas por terremotos, o que sugere que as bolhas são mais quentes do que o ambiente ao seu redor.

Os cientistas geralmente concordam que as bolhas estão ligadas ao movimento das placas tectônicas na superfície da Terra. No entanto, a forma como as bolhas mudaram ao longo da história da Terra os intrigou.

Uma escola de pensamento sugere que as bolhas atuais funcionaram como âncoras, presas no lugar durante centenas de milhões de anos, enquanto outras rochas se movem em torno delas. No entanto, sabemos que as placas tectónicas e as plumas do manto se movem ao longo do tempo, e a investigação sugere a forma das bolhas está mudando.

Nossa nova pesquisa mostra que as bolhas da Terra mudaram de forma e localização muito mais do que se pensava anteriormente. Na verdade, ao longo da história, eles agruparam-se e desintegraram-se da mesma forma que os continentes e supercontinentes na superfície da Terra.

Usamos o da Austrália Infraestrutura Computacional Nacional para executar simulações computacionais avançadas de como o manto da Terra fluiu ao longo de um bilhão de anos.

Esses modelos são baseados em reconstruindo os movimentos das placas tectônicas. Quando as placas se empurram umas contra as outras, o fundo do oceano é empurrado para baixo entre elas, num processo conhecido como subducção. A rocha fria do fundo do oceano afunda-se cada vez mais no manto e, quando atinge uma profundidade de cerca de 2,000 quilómetros, empurra as bolhas quentes para o lado.

Descobrimos que, tal como os continentes, as bolhas podem juntar-se – formando “superbolhas” como na configuração actual – e desintegrar-se ao longo do tempo.

Um aspecto fundamental dos nossos modelos é que, embora as bolhas mudem de posição e forma ao longo do tempo, ainda se enquadram no padrão de erupções vulcânicas e de kimberlitos registadas na superfície da Terra. Anteriormente, esse padrão era um argumento-chave para os blobs serem “âncoras” imóveis.

Surpreendentemente, os nossos modelos revelam a bolha africana formada há cerca de 60 milhões de anos – em forte contraste com sugestões anteriores, a bolha poderia ter existido aproximadamente na sua forma actual. por quase dez vezes mais tempo.

Perguntas restantes sobre os blobs

Como os blobs se originaram? Do que exatamente eles são feitos? Ainda não sabemos.

As bolhas podem ser mais densas que o manto circundante e, como tal, podem consistir em material separado do resto do manto. no início da história da Terra. Isto poderia explicar porque a composição mineral da Terra é diferente daquela esperada em modelos baseados na composição de meteoritos.

Alternativamente, a densidade das bolhas poderia ser explicada pelo acúmulo de material oceânico denso a partir de placas de rocha empurradas para baixo pelo movimento das placas tectônicas.

Independentemente disso, o nosso trabalho mostra que as lajes que afundam têm maior probabilidade de transportar fragmentos de continentes para a bolha africana do que para a bolha do Pacífico. Curiosamente, este resultado é consistente com trabalhos recentes que sugerem que a fonte das plumas do manto que sobem da bolha africana contém material continental, enquanto as plumas que sobem da bolha do Pacífico não o fazem.

Rastreando os Blobs para Encontrar Minerais e Diamantes

Embora o nosso trabalho aborde questões fundamentais sobre a evolução do nosso planeta, também tem aplicações práticas.

Nossos modelos fornecem uma estrutura para identificar com mais precisão a localização dos minerais associados à ressurgência do manto. Isso inclui diamantes trazidos à superfície por kimberlitos que parecem estar associados às bolhas.

Os depósitos de sulfetos magmáticos, que constituem a principal reserva mundial de níquel, também estão associados às plumas do manto. Ao ajudar a atingir minerais como o níquel (um ingrediente essencial das baterias de iões de lítio e de outras tecnologias de energia renovável), os nossos modelos podem contribuir para a transição para uma economia de baixas emissões.

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

Crédito da imagem: O interior da Terra há 80 milhões de anos com estruturas quentes em amarelo a vermelho (mais escuro é mais raso) e estruturas frias em azul (mais escuro é mais profundo). Ömer Bodur/Natureza

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• Fonte: https://singularityhub.com/2022/04/21/volcanoes-diamonds-and-blobs-a-billion-year-history-of-earths-interior-shows-its-more-mobile-than-we- pensamento/