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8932 – Viagem ao Centro da Terra – Pesquisadores vão perfurar crosta terrestre para estudar origem de terremotos


Uma equipe de cientistas iniciou nesta sexta-feira uma expedição para estudar a origem dos terremotos. Com duração de quatro meses, a missão prevê a perfuração da crosta terrestre quilômetros abaixo do fundo do mar, em região próxima à costa do Japão. O país é alvo de 20% dos principais tremores do planeta.
Os pesquisadores saíram a bordo do navio especializado Chikyu (nome que significa “Terra” em japonês), dotado com equipamentos de satélites e de uma torre de perfuração de 121 metros, que pode escavar 7.000 metros abaixo do fundo do mar. O barco zarpou do porto de Shimizu, no centro do Japão, para retomar o trabalho de perfuração a 80 quilômetros da costa japonesa, que teve início em 2007 e desde então prossegue regularmente sob o Oceano Pacífico.

Os cientistas devem perfurar até a falha geológica de Nankai (“a falha do mar do sul”, em japonês), onde a placa do Mar das Filipinas passa sob a Placa Eurasiática. A intensa atividade geológica desta zona pode provocar a longo prazo um terremoto potencialmente devastador, muito maior que o do dia 11 de março de 2011, que ocorreu 1.000 quilômetros a Nordeste desta zona e causou um gigantesco tsunami no Japão.
Para saber mais sobre estes fenômenos, os cientistas querem perfurar até 3.600 metros sob o fundo oceânico durante esta missão. No ano que vem, outra missão no mesmo local deve chegar aos 5.200 metros, onde há fricção entre as placas.
Os cientistas planejam instalar sensores na crosta e conectá-los a um sistema de análises situado em terra firme para poder estudar como a crosta se move nos instantes que antecedem um terremoto e, assim, fazer previsões melhores sobre tremores e tsunamis.

8091 – Geofísica – Invadindo a casa do capeta:


Broca gigantesca para escavar até o centro da Terra
Broca gigantesca para escavar até o centro da Terra

Missão quer chegar até o centro da Terra em 2020
Consórcio internacional de cientistas planeja missão de um bilhão de dólares para perfurar a crosta terrestre e chegar ao manto. Com isso, pretendem decifrar antigos mistérios sobre a formação de nosso planeta.
Um mês depois de o jipe-robô Curiosity pousar na Cratera Gale, em Marte, a humanidade alcançou outro ponto tão inexplorado quanto o planeta vermelho – mas sem um décimo do glamour e da publicidade recebida pela sonda da Nasa. No dia 9 de setembro, o navio japonês Chikyu escavou um buraco de 2.466 metros no fundo do mar e retirou amostras de rochas para pesquisas sobre o interior de nosso planeta. É a maior profundidade já atingida por uma missão científica e o mais próximo do manto terrestre que o homem já chegou. No entanto, segundo os cientistas responsáveis pelo projeto, essa missão é só um aperitivo de algo muito mais ambicioso.
Até o começo da década de 2020, eles pretendem triplicar essa distância, percorrendo seis quilômetros de rochas duras até atingir o manto terrestre – a camada imediatamente abaixo da crosta, onde podem estar guardados os segredos da formação do planeta e dos limites da vida. A região, que possui 68% da massa da Terra, ainda é um mistério para a ciência. “Perfurar até o manto é a missão mais desafiadora da história das ciências da Terra”, escreveram os geólogos responsáveis pelo projeto em um documento detalhando a escavação.
O valor total da empreitada é calculado em um bilhão de dólares. Tudo isso para atravessar com tubos de aço 4.000 metros de água, 200 metros de sedimentos e 5.500 metros de rochas basálticas. Depois de alcançar o manto, será necessário percorrer todo o caminho de volta, carregando as pedras a serem analisadas pelos cientistas.
“O comprimento total da broca terá de ser de 10 quilômetros, e o diâmetro do buraco, apenas 30 centímetros. Nem a ciência nem a indústria já percorreram essa distância em meio a pedras, no meio do oceano. Esse será nosso maior desafio”, disse Damon Teagle, pesquisador da Universidade de Southampton e um dos idealizadores do projeto, em entrevista a uma revista famosa.
Esforço internacional – A missão até o manto terrestre faz parte dos planos traçados pelo Programa Integrado para a Escavação do Oceano (IODP, na sigla em inglês) para os próximos dez anos. O programa reúne cientistas de vários países do mundo, como Estados Unidos, Japão e Austrália, com o objetivo de monitorar e coletar amostras do fundo do mar. Desde agosto, o Brasil faz parte do projeto, e cientistas do país devem estar em todas as missões do programa a partir de 2013 — inclusive nas que buscam o centro da Terra.

Os pesquisadores já escolheram três possíveis locais para a escavação: os mares ao redor do Havaí, da Califórnia ou da Costa Rica. Como a crosta da Terra mede de quatro a seis quilômetros debaixo do oceano e mais de trinta debaixo dos continentes, a missão terá de acontecer necessariamente em alto mar. Para escolher as localidades exatas, os pesquisadores tiveram de levar em conta fatores como idade e temperatura do terreno e condições climáticas do local.

O navio usado na perfuração deve ser o mesmo Chikyu que bateu o recorde de profundidade no mês passado. Ele foi desenvolvido por pesquisadores japoneses em 2002 justamente para ser usado nas missões do IODP. Os pesquisadores já adiantam que a equipe a bordo do navio deve enfrentar grandes dificuldades para cumprir sua missão, como “escavar em uma grande profundidade em pleno mar aberto, perfurar pedras extremamente duras, retirar as amostras de rocha sem contaminá-las, enfrentar temperaturas muito altas, chegando a mais de 300 graus Celsius, e pressão incrivelmente forte”, enumera Teagle.

Outro problema é a duração das brocas usadas pela equipe. Embora feitas de uma dura mistura de carbeto de tungstênio (material três vezes mais rígido que o aço) com diamantes, elas não resistem a mais de 60 horas de trabalho, por causa do atrito com as rochas do centro do planeta. Até 2020, os pesquisadores devem encontrar modos de torná-las mais robustas e duráveis, senão correm o risco de o processo de escavação se estender por anos. Mas será que tanto esforço — e dinheiro gasto — vale a pena? Qual o objetivo disso tudo?
Projeto Mohole
Quando: 1961
Onde: Costa das ilhas Guadalupe, no leste do Pacífico
Profundidade: 183 metros
O que foi: Projeto do governo americano com o objetivo de chegar até o manto terrestre. O programa foi descontinuado depois das primeiras escavações, por causa dos altos custos.
Navio Chikyo
Quando: Setembro de 2012
Onde: Península Shimokita, no Japão
Profundidade: 2.466 metros
O que foi: A missão realizou a maior escavação científica já feita em alto mar, e chegou mais perto do manto do que qualquer outra. Até 2020, os pesquisadores pretendem alcançar o manto do planeta usando o mesmo barco.

A viagem sem fim ao centro da Terra

O principal motivo para querer ir até o centro da Terra é simplesmente porque nunca estivemos lá. Tudo que sabemos sobre essa região e o que ela significa para a formação terrestre vem de evidências coletadas aqui na superfície. “Não temos nenhuma amostra do manto da Terra para estudar – e ele representa maior parte de nosso planeta”, diz Teagle.
As primeiras evidências da existência do manto foram coletadas pelo meteorologista croata Andrija Mohorovičić em 1909, quando ele percebeu que as ondas sísmicas se moviam mais rápido abaixo dos 30 quilômetros de profundidade do que nas camadas acima, prevendo que haveria aí uma mudança na composição da Terra. A partir de rochas que chegaram até a superfície durante o surgimento de ilhas e vulcões, os pesquisadores sabem que a região é composta por minerais ricos em magnésio. “No entanto, não sabemos a composição exata do manto, porque as amostras foram alteradas pela reação química com a água do mar e o magma durante sua jornada até a superfície”, afirma o pesquisador.
E é justamente na composição química dessas rochas que mora, segundo os cientistas, a resposta para alguns dos segredos mais antigos da ciência, como a origem de nosso planeta. “É a partir dessa análise que poderemos saber como a Terra foi formada, como o planeta evoluiu a partir disso e como ele funciona hoje”, afirma Teagle. Os pesquisadores ainda dizem que, ao visitar a região, vão poder entender quais os limites da vida: em que condições de temperatura, pressão e acidez ela é possível. “Podemos descobrir evidências de vida microbiana muito profunda, no fundo da crosta. Ou, quem sabe, até no próprio manto.”
Segundo os pesquisadores, a exploração do centro da Terra tem outra semelhança com a exploração espacial, além da busca por territórios desconhecidos e por evidências de vida: ela não tem limites definidos. “Se conseguirmos atingir nosso objetivo, o próximo grande passo será alcançar a divisão entre a camada mais rígida e a menos rígida do manto, que se encontra a 150 quilômetros de profundidade, e está sob 1.300 graus Celsius”, afirma Damon Teagle. Depois disso, existem mais 6.000 quilômetros totalmente inexplorados de rochas, magma e ferro. Assim como no espaço, não parecem haver fronteiras para a exploração científica do centro da Terra.

Veja aqui o longo caminho
Veja aqui o longo caminho

8090 – Temperatura no centro da Terra chega a 6.000 graus Celsius


Camadas escaldantes
Camadas escaldantes

Pesquisadores conseguiram determinar que a temperatura da Terra perto de seu centro é de 6.000 graus Celsius, mil graus mais quente do que experimentos anteriores haviam mostrado. Esses cálculos também confirmam modelos geofísicos que previam que, para explicar a formação do campo magnético terrestre, a diferença entre a temperatura do núcleo e do manto terrestre deveria ser de 1.500 graus. O resultado foi publicado recentemente na revista Science.
O núcleo da Terra é formado, em sua maior parte, por uma esfera de ferro líquido com temperaturas superiores a 4.000 graus Celsius e pressão equivalente à de 1,3 milhão de atmosferas. Sob essas condições, o ferro se torna tão líquido quanto a água dos oceanos. É apenas no centro dessa esfera, onde as temperaturas e pressão são ainda maiores, que o ferro volta a se solidificar.

Os pesquisadores conhecem a maior parte dessas características a partir da análise do movimento das ondas sísmicas — causadas por terremotos — entre essas camadas. Essas ondas, no entanto, não são capazes de mostrar a temperatura nessas regiões, o que deixa de fora informações importantes para os cientistas compreenderem os movimentos dos materiais que compõem o centro da Terra. Por exemplo, a diferença entre as temperaturas do núcleo e do manto é um dos fatores responsáveis, junto com a rotação do planeta, por gerar o campo magnético da Terra.
Para descobrir a temperatura dessas camadas, os cientistas analisaram a temperatura de fusão do ferro em diferentes pressões, usando equipamentos feitos de diamante para comprimir pequenas partículas de ferro a pressões que são milhões de vezes superiores à exercida pela atmosfera. Nessas condições, os pesquisadores dispararam poderosos raios laser nas amostras, que são capazes de esquentar o material a até quase 5.000 graus Celsius. “Na prática, tivemos de superar muitos desafios experimentais, uma vez que as amostras precisam ser termicamente isoladas e não podem interagir quimicamente com o ambiente. Além disso, mesmo que uma amostra alcance temperatura e pressão extremas como as do centro da Terra, isso só vai acontecer por alguns segundos — período muito curto para determinar se o material começou a derreter ou continua sólido”, Agnès Dewaele, pesquisadora da Comissão Francesa de Energia Atômica e Energias Alternativas, responsável pela pesquisa.
A fim de superar esse problema, os pesquisadores utilizaram raios-X como ferramenta para analisar as amostras de ferro. “Nós desenvolvemos uma nova técnica onde raios-X intensos podem atingir uma amostra e deduzir se ela está sólida, liquida ou parcialmente derretida, em períodos curtos de tempo, de até um segundo. Isso é rápido o suficiente para que a temperatura e pressão das amostras sejam mantidas constantes”, disse Mohamed Mezouar, pesquisador do Laboratório Europeu de Radiação Síncrotron, um dos autores do estudo.
Assim, eles conseguiram determinaram experimentalmente que o ponto de fusão do ferro é de 4.800 graus a uma pressão de 2,2 milhões de atmosferas — os limites do equipamento. Utilizando modelos matemáticos, os pesquisadores calcularam o mesmo ponto de fusão para uma pressão de 3,3 atmosferas, equivalente à sentida na fronteira entre o núcleo sólido e o liquido. O resultado foi 6.000 graus Celsius.
Os pesquisadores também descobriram por que as pesquisas anteriores haviam calculado essa temperatura de forma errada. Segundo os cientistas, a partir dos 2.400 graus, um processo químico conhecido como recristalização acontece na superfície do ferro, levando a mudanças em sua estrutura. A pesquisa anterior havia usado técnicas ópticas para determinar se as amostras estavam sólidas ou líquidas, e é possível que os pesquisadores tenham interpretado a recristalização na superfície da amostra como um sinal de seu derretimento.
Glossário
Crosta
Parte mais externa do planeta, pode medir até 60 quilômetros
Manto
Camada densa feita de rochas quentes e semissólidas. Mede quase 3.000 quilômetros
Núcleo Externo
Camada líquida do núcleo, é composta principalmente de ferro e níquel
Núcleo Interno
Centro extremamente quente e sólido, formado por ferro e níquel.

5591 – Geologia – O calor do centro da Terra


Na Universidade de Londres foi calculado a temperatura do núcleo da Terra com uma precisão jamais vista e a marca foi de 6.396°C. Dois computadores simularam a altíssima pressão do núcleo e avaliaram o calor.
Nível do mar – Temperatura média de 15°C e pressão de 1 atmosfera
670 km – Temperatura 1500°C e pressão de 240 mil atmosferas
3 mil km – Temperatura de 4600 °C, pressão de 1,36 milhão de atmosferas
5 mil km – Temperatura de 6396,85°C e pressão de 3,3 milhão de atmosferas
Segundo uma dupla de geofísicos, o globo metálico – maior que a Lua – que forma o núcleo do planeta pode dar um giro extra a cada período de 700 a 1.200 anos.
Paul Richards e Xiaodong Song, que fizeram a primeira proposição e agora garantem tê-la confirmado, afirmam que essa volta extra do núcleo em relação ao resto do planeta pode ajudar a explicar como a Terra gera seu campo magnético.
Em seu novo estudo, publicado na Science, a dupla relata medições mais precisas de terremotos moderados que se originaram no Atlântico Sul. Comparando tremores com o mesmo epicentro e o mesmo padrão, e analisando a propagação das ondas sísmicas até o Alasca, eles viram indícios de que algo nas profundezas do planeta havia mudado entre a evolução de um e de outro terremoto.
A tese de Richards e Song, que iniciaram seus estudo no Observatório Lamont-Doherty da Universidade de Columbia, se baseia no fato de o núcleo da Terra ser uma grande esfera de ferro envolta por um mar de metal líquido quente, no qual ela flutua sem obstáculos.

3529 – Geologia – Viagem ao centro da Terra


Falha de San Andreas, a fábrica de teremotos

Munidos com uma parafernália de escavadoras, sensores de última geração e satélites, uma centena de cientistas americanos, japoneses e europeus tenta realizar uma conquista inédita: atingir – e principalmente cutucar – o centro da Terra.
No terreno da ficção, há 150 anos o francês Júlio Verne escrevia o romance Viagem ao Centro da Terra, a história do amalucado professor Lidenbrock, que encontra uma passagem sob um vulcão adormecido na Islândia e, a partir dela, faz uma fantástica jornada rumo ao coração do planeta.
Agora, em pleno século 21, chegou a vez de a ciência abraçar a missão. Uma das principais tarefas do projeto Earthscope (Terrascópio) é perfurar a chamada falha de San Andreas.
Localizada no extremo oeste americano, San Andreas é uma fenda geológica que rasga o estado da Califórnia de norte a sul, espalhando-se pelo subterrâneo de metrópoles como São Francisco.
A fenda geológica é responsável pelos terremotos que aterrorizam a Califórnia. Em 1989, o maior deles causou 65 mortes e um prejuízo estimado em cerca de 3 bilhões de dólares.
No último mês de setembro, um time de geólogos liderados por Stephen Hickman conseguiu fazer uma perfuração de 2,16 quilômetros de profundidade na cidadezinha de Parkfield, na região central do Estado.
Sacudida por nada menos que seis grandes tremores no último século, sem nenhuma modéstia, Parkfield se considera a “capital mundial dos terremotos.”
Em Parkfield, os cientistas do Terrascópio têm recolhido amostras para decifrar a composição química das rochas e a variação de temperatura em maiores profundidades, para melhor compreender e prever terremotos, como o temido Big One, que, segundo muitos acreditam, será forte o bastante para separar a Califórnia do restante dos Estados Unidos.
Contando com uma verba de 319 milhões de dólares, bancados pelo governo americano, a equipe do Terrascópio tem pelo menos mais 15 anos de trabalho pela frente. Ao final do projeto e com a ajuda de uma rede de 800 sismógrafos espalhados pelo país, eles deverão ter mapeado todo o subterrâneo da América do Norte.

Difícil de quebrar
Onde fica e como funciona o Terrascópio
Subterrâneos da América
Com uma rede de 800 sismógrafos espalhados por todo o país, os cientistas do projeto Terrascópio querem mapear o subsolo dos Estados Unidos até o fim da próxima década
Sob a terra
A broca da torre de perfuração do Terrascópio deve escavar até uma profundidade de 3,2 quilômetros, recolhendo amostras e fazendo medições geofísicas de rochas, gases e fluidos subterrâneos
Na superfície
Parkfield, na Califórnia, foi escolhida para abrigar o Terrascópio por estar bem em cima da falha de San Andreas, região geologicamente instável e extremamente sujeita a terremotos