Andrew McCaig, Universidade de Leeds
Se você cortasse a Terra, veria que ela está dividida em camadas distintas. Na parte superior está a crosta relativamente fina onde vivemos. Abaixo dela está a camada do manto com 2.900 km de espessura. Então, dentro do manto está o núcleo metálico mais interno do nosso planeta.
O manto é a maior camada de rochas da Terra. No entanto, como está coberto por pelo menos seis quilômetros de crosta, perfurá-lo geralmente não tem sido possível. A única exceção tem sido onde o manto está exposto por falhamento, onde uma fissura se forma na crosta da Terra.
Eu fiz parte de uma equipe internacional que recuperou um núcleo de perfuração recorde de 1.268 metros de comprimento (uma amostra cilíndrica longa de rocha coletada pelo equipamento de perfuração) de rocha do manto do leito marinho. Esta amostra, que é mais de seis vezes mais longa que o núcleo anterior de rocha do manto, nos deu uma visão sobre a composição dessa camada majoritariamente inacessível da Terra. Você pode ler os detalhes completos na revista Science.
Os tipos de rocha que recuperamos são conhecidos como peridotitos abissais – as rochas primárias do manto superior da Terra. Coletamos o núcleo de uma zona chamada Dorsal Mesoatlântica no fundo do Oceano Atlântico Norte. A perfuração foi realizada a partir do navio de pesquisa Joides Resolution. Isso ocorreu na Expedição 399 de um projeto chamado IODP (Programa Internacional de Descoberta Oceânica).
Além de oferecer novas perspectivas sobre a composição do manto, o núcleo de perfuração nos dá outros vislumbres da geologia profunda da Terra e das condições que podem ter estado envolvidas nas origens da vida.
A dorsal Mesoatlântica está na fronteira de duas das placas tectônicas que cobrem a Terra. Nesta fronteira entre placas, a África e a Europa estão se separando das Américas a pouco mais de 2 cm por ano.
Aqui, nova crosta se forma através da fusão parcial de rocha na parte superior do manto e se afasta da dorsal. O manto superior também sobe para que não haja uma abertura entre as placas tectônicas.
Nosso artigo descreve as interpretações preliminares desse núcleo de perfuração. As rochas são compostas principalmente por uma rocha chamada harzburgito, que se forma através da fusão parcial do manto à medida que sobe sob a dorsal. Embora também possam ter se formado em um episódio de fusão muito anterior.
Comparado ao manto prístino, há muito menos do mineral piroxênio nas rochas. Elas também têm concentrações muito altas de magnésio. Ambos os fatores resultam de um alto grau de fusão. Essa fusão ocorreu à medida que o manto subia de partes mais profundas da Terra em direção à superfície.
As rochas chegaram à superfície através de um processo chamado ascensão e, em seguida, falhamento extensional, onde um corpo de rocha desliza past outro. Primeiro, as rochas se tornaram mais rígidas e então o magma fundido forçou seu caminho através delas. Isso formou rochas chamadas gabros.
Estudar os canais através dos quais a rocha fundida é transportada pelo manto pode nos dizer sobre como o manto derrete e alimenta vulcões e gabros.
À medida que as rochas se aproximavam do oceano, a água do mar reagia quimicamente tanto com os harzburgitos quanto com os gabros, alterando sua composição. À medida que a água do mar passa pelas rochas, também muda, tornando-se o que é conhecido como fluido circulante. Adota uma composição diferente à medida que os produtos químicos são liberados nas rochas.
As rochas do manto na região onde coletamos o núcleo de perfuração estão ligadas a uma zona chamada campo hidrotermal Lost City, que está a cerca de 800 metros ao sul do local de perfuração. Neste local, estruturas altas chamadas chaminés de ventilação se formam no fundo marinho a partir da interação da água do mar com as rochas lá.
Essas chaminés emitem fluidos quentes com uma química distinta na água ao redor. Semelhante ao que vimos com a água do mar interagindo com rochas no nosso núcleo de perfuração, o fluido dessas chaminés começa como água do mar. Em seguida, passa pelas crostas oceânicas permeáveis. Ela aquece, sofre alterações em sua composição química e é então expelida de volta através das chaminés.
Os fluidos das chaminés de Lost City são altamente alcalinos e ricos em hidrogênio, metano e compostos orgânicos mais complexos. Lost City tem sido sugerida como um possível ambiente onde a vida na Terra pode ter evoluído.
O núcleo que perfuramos como parte do projeto IODP é o melhor modelo que temos para o “substrato” rochoso de Lost City. O novo núcleo é, portanto, um laboratório natural excepcional para estudar as reações que ocorrem dentro de tais campos hidrotermais, gerando os fluidos incomuns que podem ter sido importantes para as origens da vida.
- Veja também: Produção de oxigênio escuro no fundo do mar abissal
O núcleo será armazenado no repositório do IODP em Bremen, Alemanha, e após um curto período de moratória estará disponível para qualquer cientista realizar amostragens. Todos os dados coletados no navio também serão disponibilizados. O acesso internacional aberto é uma característica exemplar do IODP, e o núcleo será uma seção de referência por décadas.
Andrew McCaig, Professor Associado, Escola de Terra e Ambiente, Universidade de Leeds
Este artigo é republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
