O Interior da Terra e a Tectônica de Placas

O Interior da Terra

A composição do interior da Terra é estudada através de métodos diretos e indiretos.

Métodos Diretos:

• Inquéritos (profundidade máxima de 13 km).
• Análise de meteoritos.
• Análise da lava dos vulcões (materiais da crosta e manto).

Métodos Indiretos:

• Estudo da densidade da Terra (comparação com a densidade teórica do material da crosta).
• Estudo das ondas sísmicas (comportamento das ondas primárias e secundárias de terremotos).

Porquê o Núcleo Externo é Líquido e o Interior é Sólido?

O núcleo é composto por aproximadamente 90% de ferro e 10% de níquel. As temperaturas no núcleo atingem cerca de 5000°C, o que mantém estes elementos em estado líquido no núcleo externo. No entanto, a pressão extrema no centro da Terra força os materiais a permanecerem em estado sólido, apesar das altas temperaturas, com as partículas altamente compactadas.

O Método Sísmico

O estudo do comportamento das ondas sísmicas (ondas P e S) fornece informações cruciais sobre o interior da Terra.

• Ondas P (Primárias): Transmitem-se facilmente por todos os meios e são mais rápidas.
• Ondas S (Secundárias): Propagam-se apenas em sólidos.

A velocidade das ondas sísmicas aumenta com a dureza e densidade do material. As ondas de superfície são um tipo específico de onda sísmica.

Informações Obtidas pela Propagação de Ondas Sísmicas:

• Descontinuidade de Mohorovicic: Uma mudança súbita na velocidade das ondas P e S, marcando a separação entre a crosta e o manto. A profundidade varia entre 12-6 km no fundo do mar e 25-70 km nos continentes.
• Por volta dos 670 km, observa-se uma redução na velocidade das ondas, indicando uma área líquida entre o manto superior e inferior.
• À medida que a profundidade aumenta, a velocidade das ondas aumenta devido à compactação dos materiais do manto.
• Descontinuidade de Wiechert-Gutenberg: Uma redução drástica na velocidade das ondas P e S, indicando a separação entre o manto e o núcleo externo líquido. Esta descontinuidade situa-se a cerca de 2900 km de profundidade.
• O aumento da velocidade das ondas P a partir dos 5120 km, inferior à velocidade no núcleo externo, levou à identificação da Descontinuidade de Lehman, separando o núcleo interno superior.
• O centro da Terra encontra-se a aproximadamente 6378 km de profundidade.

A Fonte de Energia Interna da Terra

• Impactos de planetesimais: Durante a formação da Terra, a energia destes impactos foi retida na forma de calor.
• Decaimento de elementos radioativos: Elementos como o urânio e o tório na crosta terrestre decaem, libertando energia na forma de calor.

A Terra Está a Arrefecer? Quais as Consequências?

O calor remanescente da formação da Terra está a ser gradualmente irradiado para o espaço. Embora o decaimento radioativo continue, a energia gerada não compensa a perda de calor. A consequência é o arrefecimento e solidificação do núcleo externo, o que levaria ao desaparecimento dos movimentos convectivos e, consequentemente, do campo magnético da Terra.

Wegener e a Teoria da Deriva Continental

Alfred Wegener, um cientista alemão, propôs a teoria da deriva continental, apresentando as seguintes evidências:

• Geográficas: Coincidência entre as formas dos litorais dos continentes, sugerindo que estiveram unidos no passado.
• Paleontológicas: Encontro de fósseis idênticos de organismos em locais hoje separados por milhares de quilómetros, incapazes de atravessar os oceanos atuais.
• Geológica e Tectónica: Continuidade física de tipos de rochas, cronologia e grandes cadeias montanhosas entre continentes.
• Paleoclimáticas: Descoberta de áreas com climas atuais que não condizem com os climas do passado nessas regiões.

Antecedentes da Teoria da Tectônica Global

• A teoria de Wegener.
• Coincidência geográfica de vulcões e terramotos.
• Estudo do relevo oceânico (dorsais, fossas, vulcões).
• O fundo dos oceanos é formado por material vulcânico.
• As rochas são mais jovens quanto mais perto estão das dorsais oceânicas.
• Disposição simétrica da idade das rochas em relação às dorsais.
• Anomalias magnéticas simétricas em ambos os lados das dorsais oceânicas.
• Teoria da convecção do manto.

Teoria da Tectônica Global

A litosfera está fragmentada em placas tectónicas que se movem continuamente umas em relação às outras. A teoria afirma que são as placas tectónicas, e não os continentes diretamente, que se movem. O movimento é facilitado pela convecção do manto: o calor interno aquece o material do manto, que sobe, arrefece e desce, gerando correntes de convecção que agitam a litosfera e fragmentam-na em placas.

As placas são criadas nas dorsais oceânicas, onde a expansão dos oceanos ocorre à medida que as placas se separam.

Quando duas placas colidem, podem ocorrer dois cenários:

• Subducção: Se uma placa é continental e a outra oceânica, a placa oceânica mergulha sob a continental.
• Obducção: Se ambas as placas são continentais, elas colidem e o material eleva-se, formando cadeias montanhosas como o Himalaia.

As Placas Tectônicas no Tempo: O Ciclo de Wilson

O ciclo de Wilson descreve as fases da evolução de um oceano:

1. Rift: Correntes ascendentes do manto afinam e quebram a litosfera, formando depressões tectónicas (rift valleys) que podem ser preenchidas por rios e lagos.
2. Formação de um mar: Se a atividade do rift continua, forma-se um mar raso, como o Mar Vermelho, onde a placa Arábica se separa da África.
3. Dorsal madura: O oceano expande-se, como no Oceano Atlântico. A dorsal pode tornar-se menos ativa com o tempo.
4. Fragmentação da litosfera: Em áreas mais próximas dos continentes, a litosfera oceânica, ao adaptar-se à curvatura da Terra, pode fragmentar-se. As bordas continentais, com composição de material diferente, são mais vulneráveis a fraturas.
5. Subducção e colisão: A crosta oceânica numa zona de fratura subduz sob a continental, levando ao desaparecimento do oceano. Eventualmente, duas massas continentais colidem, resultando na fusão das placas anteriores e na formação de montanhas.