Estrutura interna da Terra

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Como se pode conhecer as camadas geológicas abaixo de nossos pés e outras estruturas localizadas no interior e no centro da Terra, situado a cerca de 6370 km de profundidade? Por meio de perfurações o homem tem acesso, direto, apenas, aos primeiros quilômetros. Daí, para baixo, são, principalmente, as ondas sísmicas, que revelam conhecimentos sobre o interior de nosso Planeta.

A propagação das ondas sísmicas produzidas pelos terremotos ou fontes artificiais varia de velocidade e de trajetória em função das características do meio elástico em que trafegam. A correta interpretação do registro dessas ondas, através dos sismogramas, permite inferir valores de velocidade e densidade tanto em rochas no estado sólido, ou parcialmente fundidas, como naquelas situadas próximas da superfície ou em grandes profundidades. Dessa forma, é possível comprovar suposições sobre o estado dessas estruturas internas e outros processos geológicos dentro do interior da Terra.

A imagem que se tem sobre o interior da Terra, baseada principalmente nos conhecimentos da sismologia, está sumarizada na Figura ao lado. O interior da Terra possui três principais camadas: a Crosta , uma fina casca que envolve todo o planeta, o Manto (círculo amarelo) e o Núcleo que se subdivide em "núcleo externo" (círculo laranja) e "núcleo interno" (círculo vermelho). Essas camadas foram descobertas pela análise da refração e da reflexão de ondas sísmicas.

Interior da Terra

Crosta

A camada mais externa e delgada da Terra é chamada Crosta, cuja espessura média varia de 7 a 35 km ao longo de uma seção cortando áreas continental e oceânica, como mostrado na figura acima. Nas regiões montanhosas a crosta pode alcançar 65 km de espessura. A mesma figura sugere que a Crosta Continental + parte do manto superior flutuam acima de material muito denso do manto, à semelhança dos icebergs sobre os oceanos. Esse é o Princípio da Isostasia que assegura que as "leves" áreas continentais flutuem sobre um Manto de material mais denso. Assim, a maior parte do volume das massas continentais posiciona-se abaixo do nível do mar pela mesma razão que a maior parte dos icebergs permanece mergulhada por debaixo do nível dos oceanos. Trabalhos sismológicos vêm corroborando informações quantitativas para o mecanismo da isostasia.

Princípio da Isostasia

O iceberg e o navio flutuam porque o volume. De igual forma, o volume relativamente leve da Crosta Continental+parte do manto, projetado no Manto, permite a “flutuação “ da montanha

O limite entre a Crosta e o Manto foi descoberto pelo sismólogo croata Andrija Mohorovicic, em 1909 e é chamado de Descontinuidade de Mohorovicic, ou Moho, ou simplesmente M. Apesar de bastante variada, a Crosta pode ser subdividida em: Crosta Continental: Menos densa e geologicamente mais antiga e complexa, normalmente apresenta uma camada superior formada por rochas graníticas e uma inferior de rochas basálticas, e Crosta Oceânica: Comparativamente mais densa e mais jovem que a continental, sendo normalmente é formada por uma camada homogênea de rochas basálticas.

Seção da crosta continental e oceânica


Manto

A porção mais volumosa (80%) de todas as camadas internas é o Manto. Divide-se em Manto Superior e Manto Inferior. Situa-se logo abaixo da Crosta e estende-se até quase a metade do raio da Terra. A profundidade do contacto Manto-Núcleo (2.900 km) foi calculada pelo sismólogo Beno Gutenberg, em 1913. O Manto é grosseiramente homogêneo, formado essencialmente por rochas ultra-básicas e oferece as melhores condições para a propagação de ondas sísmicas (para distâncias epicentrais entre 2.500 e 10.000 km) recebendo a denominação de "janela telessísmica".

No período de 1965 a 1970, os geólogos e geofísicos concentraram seus esforços para pesquisar as primeiras centenas de quilômetros abaixo da superfície terrestre como parte do Projeto Internacional do Manto Superior. Muitas descobertas importantes foram feitas entre elas a definição de "litosfera"e "astenosfera" com base em modelos de velocidades das ondas S.

Litosfera: É uma placa com cerca de 70 km de espessura que suporta os continentes e áreas oceânicas. A Crosta é a camada mais externa dessa porção da Terra. A litosfera é caracterizada por altas velocidades e eficiente propagação das ondas sísmicas, implicando condições naturais de solidez e de rigidez de material. A litosfera é a responsável pelos processos da Tectônica de Placas e pela ocorrência dos terremotos.

Astenosfera: É também chamada de zona de fraqueza ou de baixa velocidade pela simples razão do decréscimo da velocidade de propagação das ondas S. Nessa região, em que se acredita que as rochas estão parcialmente fundidas, as ondas sísmicas são mais atenuadas do que em qualquer outra parte do Globo. A astenosfera, que se estende até 700 km de profundidade, apresenta variações físicas e químicas. É importante assinalar que é o estado não sólido da astenosfera que possibilita o deslocamento, sobre ela, das placas rígidas da litosfera.

O Manto Inferior, que se estende de 700 km até 2900 km (limite do Núcleo), é uma região que apresenta pequenas mudanças na composição e fases mineralógicas. A densidade e a velocidade aumentam gradualmente com a profundidade da mesma forma que a pressão.

Núcleo

Apesar de sua grande distância da superfície terrestre, o Núcleo também não escapa das investigações sismológicas. Sua existência foi sugerida pela primeira vez, em 1906, por R.D. Oldham, sismólogo britânico.

A composição do Núcleo foi estabelecida comparando-se experimentos laboratoriais com dados sismológicos. Assim, foi possível determinar uma incompleta mas razoável aproximação sobre a constituição do interior do Globo. Ele corresponde, aproximadamente, a 1/3 da massa da Terra e contém principalmente elementos metálicos (ferro e níquel).

Em 1936, Inge Lehman, sismóloga dinamarquesa, descobriu o contacto entre o Núcleo Interno e o Núcleo Externo. Esse último possui propriedades semelhantes aos líquidos o que impede a propagação das ondas S. O Núcleo Interno é sólido e nele se propagam tanto as ondas P como as S.