Por Liliane Jochelavicius, em 22.06.2020
Milhares de
registros de ondas sísmicas foram analisados para identificar ecos entre o
núcleo e o manto da Terra. Os resultados indicam que estruturas heterogêneas,
de material denso e quente, em torno do núcleo da Terra são mais difundidas do
que sugerido por pesquisas anteriores.
Compreender melhor a extensão e o formato
dessas estruturas pode ajudar a revelar processos geológicos que ocorrem nas
profundezas da Terra. Além disso, esse conhecimento pode dar pistas sobre
placas tectônicas e a evolução do planeta. A nova pesquisa fornece visão
abrangente do limite entre núcleo e manto da Terra em uma área ampla e com
resolução detalhada. O estudo foi publicado na Science.
O limite do núcleo da Terra fica fora de
alcance. Por isso, uma forma de compreender o que ocorre lá, é estudando os
terremotos. As ondas sísmicas geradas por eles abaixo da superfície terrestre
viajam longas distâncias. Quando essas ondas encontram mudanças como densidade
de rochas, temperatura e composição elas mudam de velocidade e forma produzindo
ecos que podem ser detectados.
Aqueles produzidos por estruturas próximas
chegam mais rápido, já os ecos de estruturas maiores são mais altos. A medição
do tempo de viagem e da amplitude quando os ecos chegam aos sismômetros em
locais variados, permitem aos cientistas desenvolver modelos da propriedade
física de rochas sob a superfície terrestre.
Mas os terremotos oferecem informações
limitadas. Além de ser preciso esperar por eles, cada um prova uma zona pequena
e sinais mais fracos podem se perder. Por isso, pesquisadores da Universidade
de Maryland, Universidade Johns Hopkins e Universidade de Tel Aviv recorreram a
um algoritmo usado para estudar as estrelas. Ele foi planejado para analisar
grande base de dados astronômicos em busca de padrões. Esse algoritmo, chamado
Sequencer, foi adaptado para analisar dados sísmicos.
Volume de dados
Os pesquisadores usaram o Sequencer para
analisar dados registrados entre 1990 e 2018. O que incluiu cerca de 7 mil
sismogramas de terremotos com magnitude 6.5 ou superior. Para o estudo, os
pesquisadores procuraram por um tipo particular de onda sísmica, a onda de
cisalhamento, que viaja ao longo da fronteira entre núcleo e manto da Terra.
Ecos dessas ondas podem ser difíceis de
distinguir, mas a análise de sismogramas de muitos terremotos pode revelar
similaridade e padrões que identificam aqueles que ficaram ocultos. A análise
de grande quantidade de dados permitiu aos pesquisadores perceber que há mais
estruturas capazes de produzir esses ecos do que foi percebido anteriormente,
porque os cientistas tinham uma visão limitada.
Os pesquisadores focaram nos ecos
abaixo do Oceano Pacífico. Conhecidas como zonas de velocidade ultrabaixa,
recebem esse nome por causa das temperaturas elevadas que causam derretimento e
diminuem a velocidade das ondas do terremoto. As análises revelaram uma
estrutura desconhecida sob as Ilhas Marquesas. Além disso, a estrutura abaixo
do Hawaii, já conhecida, produziu ecos mais altos do que o esperado. Isso
sugere que seja significativamente maior do que sugerido por estudos
anteriores.
Além disso, no geral, os resultados
sugerem que exista muito mais dessas estruturas no interior da Terra do que os
pesquisadores suspeitavam. Ecos foram encontrados em cerca de 40% de todos os
caminhos de ondas sísmicas.
Depois de ter demonstrado a eficiência
do algoritmo, a técnica pode ser aplicada a outros tipos de onda e frequências.
Isso pode ajudar a compilar um novo mapa em alta resolução do interior da
Terra. As propriedades físicas reveladas podem ajudar os geólogos a inferir a
química e temperatura dessas estruturas. Isso deixa os cientistas mais perto da
possibilidade de identificar o que provoca essas zonas densas em torno do
núcleo da Terra. [Science Alert, EurekAlert, Science]
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