A Astenosfera O mundo misterioso abaixo

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A Astenosfera: O mundo misterioso abaixo
Crédito:
Wallpapercrafter.
O planeta Terra consiste em uma crosta, um manto e um núcleo – então qual é a astenosfera? Espera, há algo
chamado litosfera também? O que dá?!
A astenosfera é uma camada quente e semi-fluida dentro do manto da Terra. Encontra-se sob a litosfera rígida,
estendendo-se de aproximadamente 100 a 700 quilômetros (62 a 435 milhas) abaixo da superfície da Terra. Ao
contrário da litosfera acima dela, a astenosfera é dúctil e “plástico”, o que significa que pode fluir em escalas de
tempo geológicas.
O que é a Asthenosfera?
2900 km
5100 km
(center of Earth)
upper mantle
Esquema das camadas e sub-camadas do planeta Terra. Crédito da imagem: Wikimedia Commons.
Caminhando pela superfície da Terra, você pode pensar que tudo no planeta é sólido – e na maior parte, você está
certo. Mas vá um pouco mais fundo – desce de quilômetros abaixo de seus pés – e as coisas começam a ficar um
pouco... vacilantes. É aí que a astenosfera entra em jogo.
A assimosfera é uma camada da Terra localizada sob a camada mais externa sólida chamada litosfera. Pense nisso
como uma camada espessa e fluida de rocha parcialmente derretida que se comporta como um fluido muito lento ao
longo do tempo geológico.
Então, por que às vezes nos referimos a uma crosta e um manto, e outras vezes a uma litosfera e uma astenosfera?
Bem, a crosta e o manto são separados pela química. Eles são compostos de diferentes minerais e elementos
químicos. Mas a crosta e a parte superior do manto se comportam de forma semelhante – ambas são rígidas. Então,
se você quiser classificá-los por como eles se comportam, você vai com a litosfera-astenosfera.
Isso pode ser um pouco confuso, então aqui está a maneira mais simples de pensar sobre isso. A litosfera inclui a
crosta e a parte superior do manto; a astenosfera contém o resto do manto.
https://cdn.zmescience.com/wp-content/uploads/2023/09/884065-planet-asthenosphere-Upper-mantle-Lithosphere-5K-scaled.jpg
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/geology-and-paleontology/planet-earth/thickest-layer-earth-mantle/
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/geology-and-paleontology/planet-earth/thickest-layer-earth-mantle/
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/geology-and-paleontology/planet-earth/worlds-deepest-hole-lies-beneath-rusty-metal-cap-kola-superdeep-borehole/
https://www.zmescience.com/science/geology/awesome-geology-pictures-17/
https://cdn.zmescience.com/wp-content/uploads/2023/09/Earth_cutaway_schematic-en.svg
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0012821X12000052
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/geology-and-paleontology/planet-earth/layers-earth-structure/
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/geology-and-paleontology/planet-earth/lithosphere-and-asthenosphere/
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Representação de correntes dentro da astenosfera. Crédito da imagem: Wikimedia Commons.
Astenosfera e Litosfera: a dupla dinâmica da Terra
A interação entre a litosfera e a astenosfera produz praticamente todas as formas geológicas que vemos na
superfície.
Crédito da imagem: Wikimedia Commons.
Você provavelmente já ouviu falar de placas tectônicas. Estes são pedaços maciços da crosta terrestre que flutuam
no topo da astenosfera semi-fluida. Imagine um iceberg flutuando na água. O iceberg é a sua litosfera, enquanto o
oceano abaixo dele representa a astenosfera.
Essa é uma visão simplista, mas a essência é que a rígida litosfera “com flutua” na astenosfera plástica. A litosfera
compõe as placas tectônicas, enquanto a astenosfera abriga o mecanismo que move essas placas.
O movimento dessas placas tectônicas, causado pelo fluxo e convecção da astenosfera, é responsável por moldar a
geografia do nosso planeta. Desde a formação de montanhas até o nascimento de novos andares, a astenosfera
fornece o impulso e atração necessários.
Em poucas palavras, a astenosfera é como a “camada lúbricante” da Terra, facilitando o movimento das placas
tectônicas e desempenhando um papel crucial nos processos dinâmicos que moldam nosso planeta.
“As placas tectônicas flutuam no topo da astenosfera, e a principal teoria nos últimos 40 anos é que a litosfera se
move independentemente da astenosfera, e a astenosfera só se move porque as placas estão arrastando-a”, disse o
https://cdn.zmescience.com/wp-content/uploads/2023/09/1200px-Oceanic_spreading.svg.png
https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-earth-040809-152438
https://cdn.zmescience.com/wp-content/uploads/2023/09/lithosphere-2.png
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/geology-and-paleontology/earth-dynamics/plate-tectonics-we-figured-out-how-to-build-an-atomic-bomb-before-we-realized-how-mountains-form/
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/chemistry-articles/physical-chemistry/is-water-wet/
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/geology-and-paleontology/planet-earth/lithosphere/
https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.1169754
https://www.zmescience.com/feature-post/main-types-mountains-earths-ups-downs/
https://www.zmescience.com/research/technology/explore-the-ocean-floor-with-google-ocean-414324/
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estudante de pós-graduação Alana Semple, da Rice University, coautor principal de um estudo que analisou como o
fluxo na astenosfera arrasta as placas tectônicas ao redor.
Observações detalhadas da astenosfera de um grupo de pesquisa de Lamont retornaram uma imagem mais
matizada e sugeriram, entre outras coisas, que a astenosfera tem uma velocidade constante em seu centro, mas
está mudando de velocidade em sua parte superior e base, e que às vezes parece fluir em uma direção diferente da
litosfera.
Um diagrama da astenosfera, que ajuda a placas tectônicas, onde pesquisadores da UT Austin Jackson
School of Geosciences dizem que detectaram uma camada global de derretimento parcial (mostrado em
vermelho salpicado). Créditos da imagem: Junlin Hua/UT Jackson School of Geosciences
Do que é feita a Asthenosfera?
Quando você mergulha no mundo da astenosfera, você está essencialmente mergulhando em uma sopa de minerais
derretidos. Principalmente composta por rochas de silicato, esta camada viscosa tem temperaturas que sobem
acima de 1.300oC (2.372oF). Mas, curiosamente, não é totalmente líquido. Ele permanece principalmente sólido,
mas é capaz de fluir graças à pequena porcentagem de material fundido dentro dele.
A astenosfera é composta principalmente de um tipo de rocha chamada peridotita, rica em ferro e magnésio.
Peridotite é uma rocha ígnea densa e grossa que forma a maior parte do manto da Terra.
A composição da astenosfera é semelhante ao manto circundante, mas o que a distingue são as suas propriedades
mecânicas. Devido às altas temperaturas e pressões nas profundezas onde a astenosfera reside (cerca de 100 km a
700 km abaixo da superfície da Terra), o peridotita torna-se parcialmente derretido ou “duátil”.
https://www.eurekalert.org/news-releases/851796
https://cdn.zmescience.com/wp-content/uploads/2023/09/Low-Res_Scheme_press.jpg.png
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/geology-and-paleontology/rocks-and-minerals/
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/geology-and-paleontology/rocks-and-minerals/types-of-rock/
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/geology-and-paleontology/rocks-and-minerals/types-of-rock/
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Peridotita. Créditos da imagem: James St. O John.
É importante ter em mente que os peridotitas (e outros minerais) na astenosfera não parecem que estariam na
superfície.
Embora não seja um líquido, essa camada é de plástico o suficiente para deformar e fluir, o que permite que as
placas litosféricas mais rígidas acima dela se movam.
Então, quando falamos sobre o que a astenosfera é feita, não é apenas o tipo de rocha que é importante, mas
também as condições físicas particulares – como temperatura e pressão – que dão a esta camada suas
propriedades especiais.Fatos da Astenosfera: Desvendando os Segredos da Terra
Vamos ao coração do que torna a astenosfera tão fascinante:
1. Propesão: A astenosfera começa a cerca de 100 km abaixo da superfície da Terra e se estende a cerca de
700 km abaixo de nós.
2. Um oceano escondido? Pode parecer estranho, mas há uma hipótese que sugere que uma quantidade
significativa de água é armazenada na astenosfera. Não em forma líquida, lembre-se, mas dentro da estrutura
de seus minerais.
3. Quente e móvel: O calor na astenosfera vem do decaimento de elementos radioativos e do núcleo da Terra.
Este calor faz com que a astenosfera convegue, influenciando o movimento da litosfera acima.
4. Embora sólida, a astenosfera é dúctil e semi-fluida, permitindo que ela flua lentamente ao longo de escalas de
tempo geológicas.
5. PressurePressão: A pressão na astenosfera pode ser de até 24 gigapascals, o que é aproximadamente
240.000 vezes a pressão atmosférica ao nível do mar.
6. Atividade sísmica: Os terremotos geralmente não se originam na astenosfera; eles são mais comuns na
litosfera acima dela.
7. Correntes de convecção: A astenosfera é o lar de correntes de convecção, onde o material quente sobe, e
afunda o material mais frio, o movimento da placa de condução.
8. Descobertas através da sismologia: As propriedades da astenosfera foram inferidas através de estudos
sismológicos, que analisam como as ondas sísmicas viajam pelo interior da Terra.
9. Viscosidade: O material na astenosfera é muito mais viscoso do que o líquido, mas menos rígido do que a
rocha litosférica sólida, permitindo que ela flua.
10. Distribuição Global: A astenosfera está presente sob todas as placas tectônicas da Terra, seja oceânica ou
continental.
11. Hotspots vulcânicos: Acredita-se que alguns hotspots vulcânicos sejam alimentados por “plumas de manto”
que se elevam de partes ainda mais profundas do manto e passam pela astenosfera. O Havaí é um exemplo
famoso.
https://cdn.zmescience.com/wp-content/uploads/2023/09/16788415375_1b5da47019_o.jpg
https://www.zmescience.com/space/astrophysics-space/pluto-ocean-24112011/
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/geology-and-paleontology/earth-dynamics/convergent-boundaries/
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Representação de um hotspot vulcânico originário da astenosfera.
Como os geólogos estudam a astenosfera
Estudar a astenosfera não é fácil. Na verdade, apresenta um conjunto único de desafios porque está localizado nas
profundezas da Terra, tornando-a inacessível para observação direta. Afinal, o buraco mais profundo que cavamos é
de apenas cerca de 12 km de profundidade.
No entanto, os cientistas desenvolveram vários métodos indiretos para investigar suas propriedades, composição e
comportamento. Veja como estudamos a astenosfera:
A Sismologia
Ondas sísmicas: Uma das maneiras mais comuns de estudar a astenosfera é examinando como as ondas
sísmicas viajam através dele. A velocidade e o comportamento dessas ondas podem revelar muito sobre os
materiais pelos quais passam.
Terremotos: Eventos sísmicos como terremotos produzem ondas que viajam pelo interior da Terra. Ao
monitorar como essas ondas se propagam, os cientistas podem inferir detalhes sobre as propriedades da
astenosfera.
Tomografia sísmica: Esta técnica é semelhante a uma tomografia computadorizada da Terra. Ele usa dados
de vários eventos sísmicos para criar uma imagem tridimensional da astenosfera e outras camadas.
https://cdn.zmescience.com/wp-content/uploads/2023/09/shield-stage-volcanism-c441ed.jpg
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/geology-and-paleontology/planet-earth/6-unexpected-discoveries-from-the-worlds-deepest-well/
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2018JB016463
https://www.zmescience.com/science/geology/the-types-of-seismic-waves/
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Representação da propagação de ondas sísmicas
através da Terra. Crédito da imagem: Wikimedia
Commons.
A mineralogia e a petrologia
Rock SamplesEnquanto não podemos obter amostras diretamente da astenosfera, as rochas do manto
ocasionalmente fazem o seu caminho para a superfície através de erupções vulcânicas ou processos
tectônicos. Essas rochas podem fornecer pistas sobre a composição da astenosfera.
Experimentos de Laboratório: Os pesquisadores conduzem experimentos de alta pressão e alta temperatura
para simular condições na astenosfera, ajudando a entender suas propriedades mineralógicas.
Métodos geofísicos
Estudos magnéticos e gravitacionais: Variações nos campos magnéticos e gravitacionais da Terra podem
oferecer insights sobre a distribuição de materiais dentro da Terra, incluindo a astenosfera.
Medições de fluxo de calor: Analisar o fluxo de calor do interior da Terra para sua superfície pode fornecer
informações sobre as propriedades térmicas da astenosfera.
Modelagem de computador
Simulações Numéricas: Modelos de computador avançados podem simular o fluxo de material e dinâmica
térmica dentro da astenosfera, fornecendo informações valiosas sobre seu comportamento.
Observações por satélite
Monitoramento GPS: Satélites equipados com GPS podem monitorar o movimento de placas tectônicas,
fornecendo informações indiretas sobre as propriedades e comportamentos da astenosfera.
Os Levantamentos Geológicos
Bathymetry and TopographyEstudar a forma e as características dos pavimentos e continentes oceânicos
pode ajudar-nos a compreender como a astenosfera interage com a litosfera, afetando formações geológicas.
Ao combinar esses vários métodos, os cientistas foram capazes de desenvolver uma compreensão mais abrangente
da astenosfera e seu papel nos processos geofísicos da Terra.
No entanto, nossa compreensão da astenosfera ainda é bastante imperfeita. Por exemplo, recentemente, uma
equipe de cientistas encontrou uma camada de rocha derretida na astenosfera, o que foi bastante surpreendente –
mas ainda mais surpreendente é o fato de que essa camada não parece mudar as propriedades da astenosfera
tanto.
“Quando pensamos em algo derretido, pensamos intuitivamente que o derretimento deve desempenhar um grande
papel na viscosidade do material”, disse Junlin Hua, pós-doutorado na Escola de Geociências Jackson da UT, que
liderou a pesquisa. “Mas o que descobrimos é que, mesmo onde a fração de fusão é bastante alta, seu efeito no
fluxo do manto é muito menor.”
Uma viagem geológica
https://cdn.zmescience.com/wp-content/uploads/2023/09/379px-Earthquake_wave_shadow_zone-es.svg.png
https://www.zmescience.com/feature-post/natural-sciences/geology-and-paleontology/earth-dynamics/plate-tectonics-we-figured-out-how-to-build-an-atomic-bomb-before-we-realized-how-mountains-form/
https://www.eurekalert.org/news-releases/978653
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A astenosfera é uma parte dinâmica e intrincada do nosso planeta que serve como uma força motriz por trás de
alguns dos processos mais fascinantes e transformadores da Terra. Dos movimentos das placas tectônicas às
erupções vulcânicas e mecanismos de terremotos, a astenosfera é como o herói desconhecido da história de
mudança e evolução do nosso planeta.
Conforme a ciência e a tecnologia avançam, nossa compreensão dessa camada indescritível continuará a melhorar,
descobrindo ainda mais sobre o papel da astenosfera na história de vida da Terra. Até lá, da próxima vez que você
sentir o chão sob seus pés, lembre-se de que há um mundo escondido de rocha derretida, pressão intensa e drama
geológico que se desenrola profundamente abaixo de você, no misterioso reino da astenosfera.
Então, da próxima vez que você admirar uma cordilheira, experimentar um terremoto, ou se maravilhar com uma
erupção vulcânica, tome um momento para pensar sobre a astenosfera. Ela pode estar escondida profundamente
abaixo de nós, mas seus efeitos são muito parte do mundo que vemos, sentimos e vivemos todos os dias.
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