Gema minúscula confirma presença de vastos reservatórios de água nas entranhas da Terra

diamante_JUc29_Pearson_et_al2014JUc29, um diamante com 5 mm de comprimento que contém no seu interior uma minúscula gema de ringwoodito.
Crédito: Richard Siemens/University of Alberta.

Cientistas descobriram um cristal microscópico de um mineral nunca antes visto na Terra, que aponta para a presença de vastos reservatórios de água no interior da Terra. A minúscula gema foi encontrada no interior de um pequeno diamante brasileiro e constitui a primeira amostra da zona de transição do manto terrestre, uma região localizada entre os 410 e os 660 quilómetros de profundidade.

“Esta amostra providencia, na verdade, uma confirmação extremamente consistente de que existem locais húmidos nesta área, a grande profundidade na Terra”, afirmou Graham Pearson, investigador da Universidade de Alberta, no Canadá, e primeiro autor deste trabalho. “Essa zona da Terra, em particular, a zona de transição, poderá conter tanta água quanto a contida por todos os oceanos do mundo juntos.”

O mineral identificado pela equipa de Pearson denomina-se ringwoodito e é uma forma polimórfica de olivina forjada a pressões e temperaturas típicas da zona de transição do manto terrestre. Os cientistas tinham já identificado este mineral em meteoritos sujeitos a pressões elevadas produzidas por violentas colisões no espaço.

Pearson_segurando_diamante_JUc29Graham Pearson segurando o pequeno diamante JUc29.
Crédito: Richard Siemens/University of Alberta.

A amostra agora descoberta tem cerca de 40 µm de diâmetro e é uma das muitas impurezas encontradas pela equipa de Pearson no interior de um diamante “ultra-profundo” de baixo valor comercial, com cerca de 0,09 g de peso. Usando a espectroscopia de infravermelhos, os investigadores descobriram que a pequena impureza contém uma quantidade significativa de água – cerca de 1,5 % da sua massa – um valor que confirma as teorias científicas que prevêem vastos volumes de água aprisionados na zona de transição do manto.

“A maioria dos diamantes formam-se a profundidades entre os 150 e os 200 quilómetros, mas os diamantes “ultra-profundos” vêm de uma região do manto conhecida por zona de transição, 410 a 660 quilómetros abaixo da superfície”, disse Pearson. “Estes diamantes formados a grande pressão dão-nos uma janela para o interior da Terra.”

O pequeno diamante foi descoberto em depósitos de aluvião do rio 21 de Abril, nas proximidades de Juína, no estado de Mato Grosso, no Brasil, e foi adquirido pela equipa de Pearson por apenas 20 dólares, com o objectivo de detectarem a presença de outro mineral. Estes depósitos contêm grandes quantidades de diamantes trazidos à superfície por uma rocha vulcânica conhecida por kimberlito – uma rocha formada no manto a grandes profundidades.

A descoberta da minúscula gema foi acidental, e foi protagonizada em 2009 pelo doutorando de Pearson, o investigador John McNeill. “É tão pequena, esta inclusão, que seria extremamente difícil de a encontrar, se a quiséssemos procurar, pelo que foi uma sorte, tal como são muitas descobertas científicas”, afirmou Pearson.

A quantidade de água detectada no interior da gema de ringwoodito não é necessariamente representativa de toda a zona de transição. Estudos geofísicos anteriores produziram resultados conflituosos, o que sugere que a água da zona de transição do manto se encontra concentrada em regiões muito pontuais. “A nossa amostra parece vir de um desses pontos húmidos”, disse Pearson.

Esta descoberta tem profundas implicações no estudo do vulcanismo e da tectónica de placas. A presença de vastos reservatórios de água no interior da Terra afecta a forma como o magma arrefece, se funde e circula abaixo da crusta terrestre. “Uma das razões pelas quais a Terra é um planeta tão dinâmico é a presença de água no seu interior”, afirmou Pearson. “A água modela a forma como o planeta funciona.”

Podem ler mais sobre este trabalho aqui e aqui.

6 comentários

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  1. Muito interessante. Quando eu fazia terceiro cientifico, houve um professor que propôs a nós, alunos o seguinte: escolher uma poça de água após uma chuva, esperar secar, e quando ainda úmida, cavar, e verificar que embaixo, a terra estava seca. Ou seja, a infiltração da agua era mínima. O que fazia, de fato, agua ir para a profundeza era a subducção marítima. A água fervia, subia como vapor, condensava, e virava uma nascente. Nunca encontrei qualquer estudo neste sentido. Hoje ele é falecido, mas se isto se confirmar, ele era um gênio.

  2. E se tem agua, pelo menos aqui neste planeta.. tem vida..

    Como será a vida nos nossos oceanos subaquáticos?

    1. Olá Xevious,

      Atenção. O que existe no manto não são oceanos tal como os conhecemos na superfície da Terra, mas sim água (sob a forma de OH+) quimicamente dissolvida nos minerais que constituem a zona de transição. 😉

      1. Não discordo de você, mas também pode ser que existam “também” cavernas, com agua dentro.

        Há pesquisas que indicam que existe nas fossas marinhas, uma região que de tempos em termpos realiza uma troca de agua, jorrando agua de lá para nossos oceanos ou invertendo o sentido, dependendo de vários vatores, principalmente ligados aos movimentos tectônicos.

      2. Xevious,

        Os dados obtidos em laboratório são perentórios: a realidade não é essa. A tamanha profundidade, a pressão e a temperatura não permitem a formação de cavernas com água líquida no seu interior. Nesta região do manto, a água é adsorvida a minerais como o ringwoodito. Estamos a falar de uma região do manto localizada 410 a 660 quilómetros abaixo da superfície. 😉

        Quanto à questão das fossas marinhas, penso que se está a referir às zonas de subducção. Nestas regiões, a crusta arrasta consigo quantidades consideráveis de água para o interior do manto. Essa água contribui para a formação de plumas de magma que ascendem através da crusta até à superfície, dando origem a longas cadeias de vulcões como as que podemos observar no anel de fogo do Oceano Pacífico. 😉

      3. Xevious,

        Esse filme não é real 🙂

        journeycenterearthr1art1

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