Com corpos amorfos extensos do tamanho de continentes,
acredita-se que estas bolhas esquisitas passem o tempo em repouso,
esperando que seu alimento caia sobre elas, para simplesmente
absorvê-lo.
Mas o seu habitat natural é ainda mais incomum que a sua alimentação.
Pode ser descrito como “rochoso” – por todos os lados, há minerais
exóticos em tonalidades e formas desconhecidas. Por outro lado, é
razoavelmente inóspito, exceto por um mar cintilante muito distante, tão
grande que contém a mesma quantidade de água de todos os oceanos da
Terra reunidos.
Todos os dias, o “clima” é o mesmo, com a
agradável temperatura de 1.827°C e algumas áreas de alta pressão,
equivalente a cerca de 1,3 milhão de vezes a pressão da superfície da
Terra. Neste ambiente arrasador, os átomos ficam distorcidos e
até os materiais mais conhecidos começam a se comportar de formas
excêntricas. As rochas são flexíveis como plástico, e o oxigênio age
como um metal.
Mas esta maravilhosa terra borbulhante não é um planeta extraterrestre — e as bolhas não estão, por assim dizer, vivas. Trata-se, na verdade, da própria Terra — em um ambiente bastante profundo.
Especificamente, o ambiente em questão é o manto inferior — a camada de rocha que fica pouco acima do centro da Terra, o núcleo.
Esta massa basicamente sólida é outro mundo, um turbilhão salpicado por
uma imensa variedade de cristais, que incluem diamantes — há cerca de 1
quatrilhão de toneladas deles no manto — até minerais tão raros que
sequer existem na superfície do planeta.
De fato, as rochas mais abundantes nessa camada — a bridgmanita e a
davemaoíta — são um grande mistério para os cientistas. Elas precisam
das pressões ultra-altas que só existem no interior do planeta para se
desenvolver, e se decompõem se forem trazidas para o nosso ambiente. São
os equivalentes geológicos dos estranhos peixes de mar profundo que
derretem quando são içados do fundo do oceano.
Estes minerais raros só podem ser observados na sua forma natural
quando são capturados no interior de diamantes trazidos para a
superfície. Mesmo assim, a aparência real destes cristais nas
profundezas da Terra é impossível de se prever, já que suas propriedades
físicas são bastante alteradas pelas pressões normalmente existentes no
subterrâneo.
Paralelamente,
o "oceano" distante não contém uma gota de líquido. É composto de água
retida no mineral olivina, que compõe mais de 50% do manto superior. Em
profundidades maiores, ele se transforma em cristais de ringwoodita de
cor azul índigo.
"Nestas profundidades, a química é completamente alterada", afirma Vedran Lekić, professor de geologia da Universidade de Maryland, nos Estados Unidos.
"Pelo que sabemos, há minerais que ficariam mais transparentes."
Mas são as “bolhas” das profundezas da Terra que estão atraindo a atenção dos geólogos de todo o mundo.
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Os vulcões do Havaí são incomuns porque estão no meio de uma placa tectônica — Foto: Alamy
Estas estruturas têm milhares de quilômetros de largura e ocupam 6% do volume de todo o planeta.
Suas alturas estimadas variam, mas acredita-se que uma delas —
encontrada sob o continente africano e carinhosamente chamada de “Tuzo” —
tenha até 800 km de altura, o que equivale a cerca de 90 Montes Everest
empilhados uns sobre os outros.
Uma segunda estrutura, conhecida como “Jason” e que fica abaixo do
Oceano Pacífico, pode estender-se verticalmente por 1,8 mil km, ou cerca
de 203 Montes Everest. Estas formas irregulares são moldadas ao redor
do núcleo da Terra como duas amebas agarradas a uma partícula de poeira.
“Estas estruturas são muito grandes e proeminentes na tomografia”,
segundo Bernhard Steinberger, pesquisador de geodinâmica do Centro
Alemão de Pesquisas em Geociências GFZ e da Universidade de Oslo, na
Noruega.
E, embora se tenha certeza quase absoluta da existência destas formas
titânicas, quase tudo mais sobre elas segue sendo incerto, incluindo
como se formaram, do que são feitas e como podem afetar nosso planeta.
Fundamentalmente, compreender as bolhas poderá nos ajudar a desvendar
alguns dos mistérios mais antigos da geologia — como a Terra se formou, o
destino fatal de Theia (o “planeta-fantasma”) e a presença inexplicável
de vulcões em certos locais do planeta. Elas podem até fornecer
detalhes sobre as prováveis mudanças da Terra ao longo dos próximos
milênios.
Problema delicado
Em 1970, a então União Soviética embarcou no que provavelmente foi um
dos projetos de exploração mais ambiciosos da história da humanidade.
Ela tentou perfurar a crosta da Terra o máximo possível.
A
crosta é uma camada sólida de rocha, que repousa acima do manto
basicamente sólido e, por fim, do núcleo da Terra parcialmente
derretido. É a única parte do planeta que já foi vista pelo olho humano.
Ninguém sabia o que aconteceria quando se tentasse atravessá-la.
Em agosto de 1994, o Poço Superprofundo de Kola, instalado em meio a
uma área sombria de tundra no Ártico, no nordeste da Rússia, atingiu
profundidades impressionantes — cerca de 12.260 metros abaixo do solo.
Mas, neste ponto, a perfuração foi suspensa.
Inicialmente, a equipe que conduzia o projeto havia feito previsões
sobre o que esperava encontrar — especificamente, que a Terra ficaria um
grau mais quente a cada 100 metros perfurados em direção ao seu centro.
Mas logo ficou claro que isso não seria confirmado. Em meados dos anos
1980, quando atingiram 10 km, a temperatura já era de 180 °C — quase o
dobro do esperado.
Nestas condições extremas, o granito deixa de ser perfurável,
comportando-se mais como plástico que como rocha. O experimento foi
suspenso e ninguém conseguiu ultrapassar o limite da crosta até hoje. O
único sinal remanescente da existência do poço de Kola é uma tampa
corroída de metal enterrada no solo.
“Realmente sabemos muito menos sobre o manto terrestre que sobre o
espaço sideral, para onde podemos olhar com telescópios, porque tudo o
que sabemos é muito, muito indireto”, afirma Steinberger.
Mas como podemos estudar um ambiente que não conseguimos ver ou ao qual
não temos acesso, onde as propriedades químicas dos materiais mais
comuns ficam distorcidas a ponto de não podermos reconhecê-los?
Como sempre, existe uma alternativa.
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Muitos dos materiais mais abundantes encontrados nas profundezas da
Terra raramente foram vistos na superfície — Foto: WIKIMEDIA
COMMONS/RINGWOODIT
A sismologia envolve o estudo das ondas de energia produzidas pelo
movimento súbito do solo durante eventos de grandes proporções, como
terremotos. Incluem as chamadas "ondas de superfície", que são
superficiais, e "ondas de corpo", que viajam pelo interior da Terra.
Para captá-las, os cientistas usam instrumentos posicionados no outro
lado do mundo, em relação aos terremotos que estão detectando, e
examinam as ondas que conseguiram atravessar o planeta.
Analisando os diferentes padrões de ondas resultantes, eles podem
começar a descobrir o que pode estar acontecendo a centenas de
quilômetros de profundidade.
E foram estes recursos que permitiram que a geofísica dinamarquesa Inge Lehmann fizesse uma descoberta importante em 1936.
Sete anos antes, um grande terremoto na Nova Zelândia gerou um
resultado sísmico surpreendente: um tipo de onda de corpo, que pode
viajar por meio de qualquer material, conseguiu atravessar a Terra,
mesmo tendo sido "desviada" por algum obstáculo no meio do caminho.
Ao mesmo tempo, um outro tipo, conhecido por ser incapaz de atravessar líquidos, não conseguiu passar.
Esta descoberta desmentiu a antiga crença de que o núcleo da Terra é
completamente sólido e gerou a teoria moderna de que existe um centro
sólido envolto por uma camada externa de líquido — uma espécie de coco
ao contrário, por assim dizer.
Mistérios das profundezas
Este método foi posteriormente aperfeiçoado, possibilitando não apenas
examinar abaixo da superfície da Terra, como também visualizar suas
profundezas ocultas em três dimensões.
"Nós usamos os mesmos métodos das varreduras por tomografia
computadorizada [um método de obtenção de imagens usado na medicina,
baseado em raios X]. Na verdade, nós fazemos a tomografia do interior da
Terra”, explica Lekić.
E, quase imediatamente, esta técnica levou à descoberta das bolhas da Terra.
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A maioria dos vulcões se forma no encontro entre duas placas
tectônicas, mas nem sempre — e isso intriga os cientistas — Foto: Alamy
Na época, acreditava-se que o manto fosse uma camada homogênea, mas os
geólogos detectaram duas regiões colossais no seu interior, uma que se
estende sob a África e outra abaixo do Oceano Pacífico, onde as ondas
dos terremotos encontram resistência e reduzem sua velocidade.
Assim como no núcleo da Terra, estas áreas são claramente diferentes do
resto do manto; na verdade, representam algumas das maiores estruturas
do planeta.
São as Grandes Províncias de Baixa Velocidade de Cisalhamento (LLSVPs,
na sigla em inglês). É difícil encontrar algo conhecido que seja análogo
às suas formas peculiares — elas podem ser descritas excepcionalmente
como montes ou montanhas bulbosas, mas Lekić não usaria estas palavras.
"São maiores que os continentes", diz ele.
Curiosamente, as estruturas parecem ter maior semelhança com montes de
areia colossais. Um estudo concluiu que possuem encostas íngremes em
alguns lugares, além de partes rasas e até algumas saliências. Em meio
ao debate sobre a sua aparência, acabaram sendo conhecidas como bolhas.
Mas a aparência intrigante das LLSVPs não é nada se comparada à confusão que envolve a sua formação, ou até a sua composição.
"Há
quase 100% de certeza de que estas duas regiões são, em média, mais
lentas [em termos da velocidade de movimentação das ondas de terremotos
por elas] que as regiões vizinhas. Isso é inquestionável", afirma Lekić.
"É como as mudanças climáticas. É uma observação, não uma teoria. O
problema é que a nossa capacidade de observar aquela região é difusa."
Por isso, embora os cientistas saibam que algo está acontecendo ali, eles ainda não sabem exatamente o que estão observando.
Uma pista surgiu a partir do que era uma antiga fonte de perplexidade.
Se as LLSVPs são feitas do mesmo material do restante do manto
terrestre, elas estão desrespeitando uma lei fundamental da física. Isso
porque as bolhas parecem ser simultaneamente mais quentes e mais densas
que as rochas vizinhas.
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Se os vulcões do arquipélago do Havaí são criados por plumas do manto, a
lava desta região pode fornecer pistas da composição das profundezas da
Terra — Foto: Alamy
Como uma tampa de frasco resistente colocada sob uma torneira de água
quente para que possa ser aberta, os materiais tendem a se expandir
quando são aquecidos, o que os torna menos densos. É difícil conciliar
isso se as bolhas forem feitas de silicatos antigos, que são o material
dominante encontrado no granito e no calcário, como o resto do manto.
Como resultado, acredita-se que as bolhas devam ter uma composição
química diferente das rochas mais próximas. Talvez elas sejam compostas
por minerais incomuns, ricos em algo pesado, como ferro ou níquel.
"Mas há diferentes ideias sobre como isso acontece", diz Steinberger. É aqui que tudo fica mais interessante.
A ideia inicial é que as bolhas são muito antigas e datam de bilhões de
anos atrás, remontando aos primórdios da Terra, quando o nosso planeta
ainda estava se formando e o seu manto (que agora é composto de rocha
sólida) era um oceano de magma fundido.
À medida que os minerais daquela camada começavam a endurecer e se
cristalizar, algumas regiões retiveram impurezas que haviam se misturado
quando ainda estavam em estado líquido. Elas permaneceram no mesmo
lugar por todo este tempo, e hoje formam as estranhas LLSVPs.
Em 2014, uma equipe internacional de geólogos, incluindo Steinberger,
calculou que este tipo de bolha pode facilmente durar três bilhões de
anos, embora o manto da Terra esteja sempre rodopiando suavemente, com
as partes mais quentes subindo e as mais frias, descendo.
"Uma razão para que elas não se deformem pode ser a sua alta rigidez", diz Steinberger.
Outra possibilidade é que as bolhas tenham sido formadas por processos
tectônicos. Como as crianças aprendem na escola, a crosta da Terra é
fragmentada em placas tectônicas, que se movem constantemente,
deslizando acima e abaixo das demais.
Alguns geólogos acreditam que as LLSVPs podem ser compostas de pedaços
da crosta que se romperam, afundaram até o fundo do manto e formaram
estruturas irregulares que possuem composição química diferente das
rochas vizinhas.
Na verdade, pesquisas indicam que, se você somar a quantidade total de
crosta que já se fundiu de volta às profundezas da Terra, isso
representa de 7% a 53% do volume do planeta – mais que o suficiente para
formar as bolhas.
"A crosta está sendo raspada e acrescentada a esses montes", segundo Steinberger.
Neste cenário, as LLSVPs são compostas principalmente de rocha
basáltica que se deslocou das pesadas placas oceânicas arrastadas para
baixo. Mas até rochas sedimentares que foram enterradas por antigos
peixes ou que contêm os restos de criaturas oceânicas há muito tempo
extintas, como os plesiossauros, poderão eventualmente acabar perto do
centro da Terra desta maneira — embora componham uma parte minúscula da
crosta terrestre. Essencialmente, as bolhas são então um cemitério
geológico.
Uma terceira hipótese é que, muito tempo depois da formação da Terra, o
ferro tenha vazado de alguma forma do núcleo do planeta e chegado ao
manto. Lá ele foi incorporado às rochas em algumas regiões, gerando o
desenvolvimento das estranhas bolhas.
Mas Steinberger afirma que esta ideia não é muito popular — não há
atualmente uma razão clara de por que isso teria acontecido.
Origem alienígena?
Em 2021, uma equipe de cientistas da Universidade do Estado do Arizona,
nos Estados Unidos, teve uma ideia ousada: e se as bolhas tivessem
vindo de outro planeta?
Pouca gente sabe que existem, na verdade, três corpos celestes no nosso
pequeno pedaço do Sistema Solar: a Terra, a Lua e Theia. Theia
atualmente é nada além de um fantasma, após ter se chocado contra o
nosso planeta 4,5 bilhões de anos atrás.
Acreditou-se por décadas que, quando este pequeno planeta do tamanho de
Marte colidiu com a Terra em formação, os fragmentos resultantes —
sobretudo do outro planeta — se aglutinaram para formar a Lua.
Mas há alguns problemas com esta teoria, como o fato de que a Terra e a
Lua possuem marcadores químicos similares, como se tivessem sido
criadas com o mesmo material.
Por isso, os pesquisadores sugeriram uma alternativa. Depois de colidir
com a Terra em sua fase inicial, Theia acabou se misturando com seu
conteúdo interno, formando parte do manto. Enquanto isso, a Lua se
formou não a partir do planeta extraterrestre, mas de estilhaços da
própria Terra que foram lançados ao espaço.
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Até agora, ninguém conseguiu se aventurar além da crosta terrestre — Foto: WIKIMEDIA COMMONS/RAKOT13
A questão é que Theia não se misturou à Terra em sua totalidade. A
maior parte do planeta era tão densa que não foi afetada pela corrente
no interior do manto.
Na verdade, o planeta alienígena existe até hoje como protuberâncias dentro da Terra.
É possível que estas protuberâncias sejam as LLSVPs, de forma que
existem fragmentos de um mundo alienígena profundamente escondidos
debaixo dos nossos pés.
Influência oculta
Independentemente do que forem feitas, existe um consenso crescente de
que as estranhas bolhas da Terra, por mais distantes que possam parecer,
estão afetando a vida na superfície de forma concreta.
Para começar, elas podem influenciar a forma de distribuição dos vulcões.
A maior parte dos pontos geológicos críticos mais famosos do mundo —
como o Anel de Fogo, uma cadeia de vulcões com 40 mil quilômetros de
extensão que circunda o Oceano Pacífico — é encontrada acima dos locais
onde as placas tectônicas se encontram e empurram umas às outras, em
busca de espaço.
Mas, estranhamente, algumas áreas com grande atividade não seguem este
padrão. O arquipélago do Havaí, no Pacífico Norte, abriga seis vulcões
ativos, além de extensos campos de lava e alguns lugares em que o magma
borbulha de forma quase contínua — apesar de estarem em segurança, no
meio da placa do Pacífico, a milhares de quilômetros de outras placas.
Uma explicação são as chamadas "plumas mantélicas", que são pontos de
atividade teóricos no manto inferior da Terra onde as rochas mais
quentes se elevam, formando redes em forma de árvores com canais
verticais que sobem até a crosta. Elas começam na camada diretamente em
volta do núcleo, cujo interior pode atingir a mesma temperatura da
superfície do Sol.
"Basicamente, elas se formam porque o núcleo é relativamente quente em
comparação com o manto sobre ele, causando o desenvolvimento de
instabilidades térmicas", explica Steinberger.
Ele compara o fenômeno com ferver água em uma panela no fogão. A água
nunca se aquece de forma totalmente homogênea, de forma que as bolhas se
formam em alguns lugares e em outros, não.
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Por anos, os cientistas acreditaram que a Lua seria feita
principalmente do antigo planeta Theia, que atingiu a Terra há 4,5
bilhões de anos — Foto: ALAMY
Quando estas zonas borbulhantes parecem atingir a superfície da Terra, normalmente você pode encontrar vulcões.
Mas há um porém. O conceito das plumas mantélicas foi proposto pela
primeira vez nos anos 1970, e elas permanecem sendo um mistério quase
tão grande quanto as LLSVPs.
"Nos últimos anos, as evidências [de que realmente existem] a partir
das tomografias sísmicas estão ficando cada vez mais fortes", diz
Steinberger.
"Por isso, quase ninguém tem dúvidas sobre a sua existência. Mas, é
claro, existem muitas coisas sobre elas que ainda não sabemos com tanta
certeza.”
Hoje, é possível elaborar mapas básicos das plumas mantélicas usando a
sismologia. E, em 2008, geólogos descobriram algo intrigante: quase
todas elas estão localizadas nas bordas das bolhas da Terra.
Isso gerou uma questão que remete ao dilema sobre o ovo ou a galinha —
ou sobre a bolha e o ponto de atividade vulcânica, no caso. Estas
regiões são geologicamente mais ativas porque as bolhas já estavam lá?
Ou as bolhas ficaram onde estão porque a maior atividade as empurra de
alguma forma para estas posições?
Pode acontecer o seguinte. As placas oceânicas que afundam nas
profundezas da Terra eventualmente acabam perto do fundo do manto, onde
formam as bolhas. E, estranhamente, nestas profundidades elas são mais
densas que as rochas vizinhas.
Estas
formam uma espécie de cobertor isolante sobre o núcleo, evitando que se
desenvolvam abaixo delas as regiões superquentes que geram o surgimento
das plumas mantélicas. Assim, as plumas se formam em volta das suas
extremidades.
Desta forma, você acaba tendo plumas mantélicas a 2.891 km acima das
bordas das bolhas, na nossa própria região da Terra. Aparentemente, as
LLSVPs estão incentivando as plumas a se desenvolverem em locais
específicos.
Se isso for verdade, é uma indicação de que estas estruturas ocultas
peculiares têm impacto profundo sobre o nosso planeta, determinando
exatamente onde ocorrem certos agrupamentos de vulcões, assim como as
cadeias de arquipélagos criadas por eles. O arquipélago do Havaí, por
exemplo, não existiria sem elas, nem a ilha chinesa de Hainan.
E as LLSVPs podem ter uma responsabilidade ainda maior. Há muito tempo,
os cientistas se perguntam por que a Terra gira em torno do seu eixo
neste exato ângulo — em outras palavras, por que o Polo Norte fica no
Ártico e não em outro local?
Afinal, embora se acredite que muitos fatores contribuam para pequenas
oscilações, incluindo as mudanças climáticas, o eixo da Terra permanece
claramente estável há bilhões de anos.
Uma observação interessante é que cada bolha da Terra fica exatamente
em um dos lados do eixo, o que indica que ou elas migraram para lá
devido à rotação da Terra, ou elas influenciam esta rotação.
É difícil determinar a forma exata em que as LLSVPs podem afetar a
inércia do planeta, pois os seus formatos são muito incertos e
irregulares. Mas Lekić elaborou um mapa que mostra a visão de consenso
da sua localização.
"O que você vê é a bolha do Pacífico meio que alongada de leste para
oeste, e a da África meio que alongada do norte para o sul”, afirma.
Lekić compara a forma como as bolhas podem afetar o eixo da Terra com
girar um livro. É muito mais fácil girá-lo quando está plano do que ao
longo da lombada, pois o peso distribuído lateralmente torna a rotação
mais estável.
"Geralmente, os corpos que giram tentam distribuir a massa de forma que
ela fique mais próxima do Equador, o mais longe possível do eixo de
rotação", explica.
"E, em relação à Terra, há as LLSVPs. O componente da sua estrutura que
afetaria a rotação é perfeitamente alinhado ao Equador, o que sugere
que o eixo de rotação da Terra meio que migrou para o ponto onde,
essencialmente, você tem estes dois tipos de massa pesada [um de cada
lado]."
As bolhas das profundezas da Terra continuam desconcertantes como
sempre, mas já estão prestes a revelar alguns dos segredos do nosso
planeta – e talvez de um mundo alienígena há muito tempo perdido.
Quem sabe um dia vamos descobrir uma forma ainda melhor de examinar o interior da Terra para poder observá-lo.
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