Sismologia planetária

Redação do Site Inovação Tecnológica -  11/02/2019

Estes robôs submarinos são sismógrafos flutuantes batizados de Sereias.[Imagem: Yann Hello/University of Nice]

Sismologia planetária

Os sismólogos usam ondas geradas por terremotos para escanear o interior do nosso planeta - da mesma forma que os médicos visualizam o interior de seus pacientes usando tomografias - para rastrear as origens de ilhas vulcânicas e identificar as zonas onde se originam terremotos de alta profundidade.

Mas a Terra é também o Planeta Água, o que significa que examiná-la não é tão simples quanto produzir uma imagem de um paciente.

"Imagine um radiologista forçado a fazer uma tomografia sem dois terços dos sensores necessários," compara o professor Frederik Simons, da Universidade de Princeton, nos EUA. "Dois terços é a fração da Terra que é coberta pelos oceanos e, portanto, sem estações de registro sísmico. Essa é a situação enfrentada pelos sismólogos que tentam refinar suas imagens do interior do nosso planeta."

Então, exatamente 15 anos atrás, Simons e seu colega Guust Nolet decidiram pedir ajuda aos robôs. Isso exigiu formar um consórcio de instituições dos Estados Unidos, França, Equador e China.

Robô-sereia

Na semana passada, a equipe publicou os primeiros resultados científicos dessa parceria, que resultou na construção de flutuadores robóticos sísmicos, robôs submarinos autônomos batizados de "Sereias" - em inglês Mermaids, transformado em uma sigla para "registro móvel de terremotos em áreas marinhas por mergulhadores independentes".

Os robôs Sereias movem-se passivamente, normalmente a uma profundidade de 1.500 metros, movendo-se de 3 a 5 quilômetros por dia. Quando o robô detecta um possível terremoto, ele sobe à superfície, o que leva cerca de 95 minutos, para determinar sua posição com o GPS e transmitir os dados sísmicos.

Deixando seus nove robôs flutuarem livremente por dois anos, a equipe criou uma rede artificial de sismógrafos oceânicos que preencheu uma das áreas em branco no mapa geológico global, para a qual nenhuma informação sísmica estava disponível até agora.

Mesmo cobrindo uma área pequena, os dados já serviram para mudar a compreensão do interior da Terra, validando uma teoria e descartando as mais aceitas até agora.

Cada círculo vermelho mostra onde uma SEREIA captou um sinal sísmico. [Imagem: 10.1038/s41598-018-36835-w]

Plumas de manto

Os dados dos robôs revelaram que os vulcões de Galápagos, onde as sereias sismólogas fizeram sua estreia, são alimentados por uma fonte de 1.900 km de profundidade, através de um canal estreito que está trazendo a rocha quente para a superfície.

Essas "plumas de manto" foram propostas pela primeira vez em 1971 por um dos pais da tectônica de placas, o geofísico Jason Morgan, mas resistiram a tentativas de imagens sísmicas detalhadas porque deveriam existir principalmente nos oceanos, raramente perto de estações sísmicas.

"Desde o século 19, quando Lorde Kelvin previu que a Terra deveria esfriar para se tornar um planeta morto dentro de cem milhões de anos, os geofísicos se debateram com o mistério de que a Terra tenha mantido uma temperatura razoavelmente constante ao longo de mais de 4,5 bilhões de anos.

"Ela poderia ter feito isso apenas se parte do calor original de sua acreção, e aquele criado desde então pelos minerais radioativos, pudesse ficar preso dentro do manto inferior. Mas a maioria dos modelos da Terra prediz que o manto deveria estar convectando vigorosamente e liberando esse calor muito mais rapidamente.

"Esses resultados do experimento de Galápagos apontam para uma explicação alternativa: o manto inferior pode resistir à convecção e, ao contrário, só trazer calor para a superfície na forma de plumas do manto, como as que criaram Galápagos e o Havaí," explicou Nolet.

Para validar essa nova explicação e responder a ainda mais perguntas sobre o orçamento de calor da Terra e o papel que as plumas do manto desempenham nele, a equipe se prepara agora para lançar cerca de 50 Sereias robóticas no Pacífico Sul para estudar a região das plumas do manto sob a ilha do Taiti.

Então, é só esperar pelas novidades dos novos cantos das Sereias que logo se farão ouvir.

• Telescópio Hubble encontra Exoplaneta Água

Bibliografia:

Imaging the Galápagos mantle plume with an unconventional application of floating seismometers
Guust Nolet, Yann Hello, Suzan van der Lee, Sébastien Bonnieux, Mario C. Ruiz, Nelson A. Pazmino, Anne Deschamps, Marc M. Regnier, Yvonne Font, Yongshun J. Chen & Frederik J. Simons
Nature Scientific Reports
Vol.: 9, Article number: 1326

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