Sabemos que o chão que pisamos é feito de rocha sólida (a menos que por acaso vagueiemos por um pedaço de areia movediça …). Mas e as camadas de terra um pouco mais profundas sob os nossos pés?
O interior da Terra é feito de várias camadas. A superfície do planeta, onde vivemos, é chamada de crista – é na verdade uma camada muito fina, apenas 70 quilómetros de profundidade no seu ponto mais grosso. A crosta e a litosfera abaixo (a crosta mais o manto superior) é feita de várias ‘placas tectônicas’. Estas movem-se lentamente através da superfície do planeta, e a maioria dos vulcões e terramotos da Terra ocorrem nos limites entre as placas tectónicas.
Deep no centro do planeta é o ‘núcleo interior’, que pensamos ser feito de ferro sólido e níquel. Este é rodeado pelo ‘núcleo externo’, que também é feito de ferro e níquel, mas que é fundido. Correntes de convecção no núcleo externo criam o campo magnético da Terra.
E entre o núcleo externo e a crosta está o manto, que, com cerca de 2.900 quilómetros de espessura, representa o grosso (cerca de 84% em volume) do planeta. Transportando o calor interno da Terra para a superfície, o manto convectivo arrepia como alcatrão num dia quente. Esta viragem é o ‘motor’ que impulsiona a nossa dinâmica Terra – é o que torna a geologia do nosso planeta tão interessante, pois permite o movimento de placas tectónicas. Sem ele, não teríamos vulcões, terremotos… e na verdade, a Terra não seria capaz de sustentar a vida.
Os mistérios da dinâmica do manto são o que o vencedor da Medalha Anton Hales da Academia Australiana de Ciências de 2018, Dr Rhodri Davies, passa seu tempo investigando.
Ele usa ferramentas computacionais avançadas para desenvolver modelos de dinâmica do manto, ajudando-nos a entender o comportamento do manto e como ele influencia a superfície da Terra. Estes modelos combinam conjuntos de dados geofísicos e geoquímicos em larga escala com o conhecimento de como minerais individuais se comportam sob certas condições de temperatura e pressão para lançar luz sobre a estrutura do manto, fornecer restrições sobre como o manto flui, e demonstrar como este fluxo impulsiona o vulcanismo e outras características na superfície.
Sabemos que a maioria dos vulcões da Terra se encontram nos limites das placas tectônicas, onde as placas:
- afastam-se, como está a ocorrer actualmente entre a Austrália e a Antárctida
- afastam-se um do outro com um deslizando de volta para o manto subjacente, como na borda norte da placa tectónica da Austrália sob a Papua Nova Guiné e Indonésia
- deslizam um para o outro, que está a ocorrer na infame falha de San Andreas na Califórnia.
alguns vulcões, no entanto, encontram-se dentro de placas tectónicas, longe destes processos limite. Estes são chamados vulcões intra-placa. Muitos deles são causados por plumas manto-regiões de rochas quentes que fluem para cima a partir do limite do núcleo da Terra em direção à sua superfície. Ao fazê-lo, eles carregam material de rocha derretida contendo uma mensagem do manto profundo da Terra; uma mensagem que o trabalho do Dr. Davies nos permite decifrar. Isto ajudou a solidificar teorias sobre os processos que criam cadeias de ilhas vulcânicas intraplaca.
Por exemplo, ele combinou observações de vários campos para mostrar que cadeias vulcânicas dentro da Austrália se formaram como a placa tectônica australiana derivou para o norte sobre várias plumas mantélicas. Isto resultou numa série de vulcões que atravessam o continente de norte a sul, formados entre 34 e 9 milhões de anos atrás. Acredite ou não, o agora tectonicamente adormecido continente australiano abriga uma das regiões vulcânicas intra-placa mais extensas do mundo, com erupções no continente tão recentemente quanto há cerca de 5.000 anos atrás.
Pensa-se que o arquipélago havaiano se tenha formado através de um processo semelhante. O Hawaii situa-se no limite sudeste de uma cadeia de vulcões e montes submarinos que envelhecem progressivamente em direcção ao noroeste. Esta cadeia se divide em duas na ilha de Oahu e Davies e seu grupo descobriu recentemente que esta divisão ocorreu devido a uma mudança na direção da Placa do Pacífico, aproximadamente três milhões de anos atrás.
Incorporando todos estes fatores para criar modelos da forma como o manto se comporta melhora nossa compreensão da forma como nosso planeta funciona. Isto nos ajuda a explicar os processos que resultam na geologia única e espetacular da Terra e nos permite compreender melhor a evolução do planeta desde sua formação há mais de 4,5 bilhões de anos.