Astenosfera
A astenosfera é a camada da Terra situada a uma profundidade média de cerca de 62 mi (cerca de 100 km) abaixo da superfície da Terra. Foi nomeado pela primeira vez em 1914 pelo geólogo britânico Joseph Barrell, que dividiu a estrutura global da Terra em três secções principais: a litosfera, ou camada exterior de material rochoso; a astenosfera; e a centrosfera, ou parte central do planeta. A astenosfera recebe o seu nome da palavra grega para fraca, asthenis, devido à natureza relativamente frágil dos materiais de que é feita. Encontra-se na parte superior da estrutura interna da Terra, tradicionalmente conhecida como o manto. Os cientistas não têm visto a astenosfera da Terra, mas a sua existência tem um efeito profundo sobre o planeta e sobre a forma como a crosta terrestre se comporta. Para qualquer pessoa que viva perto de um limite de placa na Terra, a astenosfera contribui poderosamente para as condições geológicas inquietantes que podem assolar a área.
h2>Evidência para a existência da astenosfera
Os geólogos são de certa forma limitados quanto aos métodos pelos quais podem recolher informações sobre o interior da Terra. Por exemplo, eles podem ser capazes de estudar material rochoso ejectado de vulcões e fluxos de lava para obter dicas sobre as propriedades das regiões interiores. No entanto, em geral, a fonte mais fiável de tais informações é a forma como as ondas sísmicas são transmitidas através do interior da Terra. Estas ondas podem ser produzidas naturalmente como resultado de movimentos da Terra, ou podem ser geradas sinteticamente por meio de explosões, armas de ar, ou outras técnicas.
Em qualquer caso, estudos sísmicos mostraram que um tipo de ondas conhecidas como ondas S abrandam significativamente à medida que atingem uma profundidade média de cerca de 62 mi (100 km) abaixo da superfície da Terra. Depois, a uma profundidade de cerca de 155 mi (250 km), a sua velocidade aumenta uma vez mais. Os geólogos tomaram estas alterações na velocidade das ondas como indicações dos limites da região agora conhecida como astenosfera.
Propriedades da astenosfera
O material de que a astenosfera é composta pode ser descrito como plástico, com muito menos rigidez do que a litosfera acima dela. Esta propriedade é causada pela interacção da temperatura e da pressão sobre os materiais da astenosfera. Qualquer rocha derreterá, claro, se a sua temperatura for elevada a uma temperatura suficientemente elevada. No entanto, o ponto de fusão de qualquer rocha (ou de qualquer material) é também uma função da pressão exercida sobre a rocha (ou o material). Em geral, à medida que a pressão é aumentada sobre um material, o seu ponto de fusão aumenta.
Materiais que compõem a astenosfera tendem a ser ligeiramente mais frios do que o seu ponto de fusão. Isto dá-lhes uma qualidade semelhante à do plástico que pode ser comparada ao vidro. À medida que a temperatura do material aumenta ou que a pressão exercida sobre o material aumenta, o material tende a deformar-se e a fluir. Se a pressão sobre o material for drasticamente reduzida, o seu ponto de fusão também o será, e o material pode começar a derreter rapidamente. O frágil equilíbrio do ponto de fusão/pressão na astenosfera reflecte-se na estimativa feita por alguns geólogos de que até 10% do material da astenosfera pode efectivamente ser derretido. O resto está tão próximo de ser fundido que alterações relativamente modestas na pressão ou temperatura podem causar mais fusão.
Além da perda de pressão na astenosfera, outro factor que pode provocar a fusão é um aumento da temperatura. A astenosfera é aquecida pelo contacto com materiais quentes que compõem a mesosfera abaixo dela. Obviamente, a temperatura da mesosfera não é constante. É mais quente em alguns lugares do que noutros. Nas regiões onde a mesosfera é mais quente do que a média, o calor extra pode de facto aumentar a medida em que os materiais da astenosfera são aquecidos e pode ocorrer um derretimento mais extenso. Os resultados de tal evento são descritos abaixo.
h2>A astenosfera na teoria tectónica das placas
P>Pensa-se agora que a astenosfera desempenha um papel crítico no movimento das placas através da face da superfície da Terra. Segundo a teoria tectónica das placas, a litosfera consiste num número relativamente pequeno de placas muito grandes de material rochoso. Estas placas tendem a ter cerca de 60 mi (100 km) de espessura e, na maioria dos casos, muitos milhares de quilómetros de largura. Pensa-se que elas próprias são muito rígidas, mas capazes de serem movidas para cima da astenosfera. A colisão das placas umas com as outras, o seu deslizamento lateral umas sobre as outras, e a sua separação umas das outras são considerados responsáveis pelas principais características e eventos geológicos, tais como vulcões, fluxos de lava, construção de montanhas, e falhas e fendas profundas da crosta.
Para que a teoria tectónica das placas faça algum sentido, algum mecanismo deve estar disponível para permitir o fluxo das placas. Esse mecanismo é o carácter semi-fluido da própria astenosfera. Alguns observadores descreveram a astenosfera como o ‘óleo lubrificante’ que permite o movimento das placas na litosfera. Outros vêem a astenosfera como a força motriz ou o meio de transporte das placas.
Os geólogos desenvolveram agora teorias para explicar as mudanças que ocorrem na astenosfera quando as placas começam a divergir ou a convergir umas para as outras. Por exemplo, suponha que uma região de fraqueza se tenha desenvolvido na litosfera. Nesse caso, a pressão exercida sobre a astenosfera abaixo dela é reduzida, o derretimento começa a ocorrer, e os materiais astenosféricos começam a fluir para cima. Se a litosfera não se tiver realmente quebrado, esses materiais da astenosfera arrefecem à medida que se aproximam da superfície terrestre e acabam por se tornar parte da própria litosfera. Por outro lado, suponha-se que uma quebra na litosfera tenha realmente ocorrido. Nesse caso, os materiais astenosféricos podem escapar através dessa ruptura e fluir para fora antes de arrefecerem. Dependendo da temperatura e pressão na região, essa saída de material (magma ) pode ocorrer de forma bastante violenta, como num vulcão , ou mais moderadamente, como num fluxo de onda. Ambos os casos produzem divergência de placas de crosta, ou espalhando-se separadamente. A pressão sobre a astenosfera pode também ser reduzida em zonas de divergência, onde duas placas se estão a separar uma da outra. Mais uma vez, esta redução da pressão pode permitir que os materiais da astenosfera comecem a derreter e a fluir para cima. Se as duas placas sobrepostas se tiverem realmente separado, o material da astenosfera pode fluir através da separação e formar uma nova secção da litosfera.
Em zonas de convergência, onde duas placas estão a mover-se uma em direcção à outra, os materiais da astenosfera podem também ser expostos a um aumento de pressão e começar a fluir para baixo. Neste caso, o mais leve das placas que colidem desliza para cima e sobre o mais pesado das placas, que mergulha para baixo na astenosfera. Uma vez que o material mais pesado da litosfera é mais rígido do que o material da astenosfera, este último é empurrado para fora e para cima. Durante este movimento das placas, o material da placa que desce é aquecido na astenosfera, ocorre o derretimento, e os materiais fundidos fluem para cima para a superfície da Terra. A construção de montanhas é o resultado da colisão continental em tais situações, e grandes cadeias de montanhas como os Urais, Apalaches e Himalaias foram formadas de tal forma. Quando as placas oceânicas se encontram, formam-se arcos de ilhas (por exemplo, o Japão ou os Aleutianos). Grandes trincheiras oceânicas ocorrem em locais de convergência de placas. Em qualquer um dos exemplos aqui citados, a astenosfera fornece novo material para substituir materiais litosféricos que foram deslocados por algum outro mecanismo tectónico ou geológico.
Por isso, quer os cientistas considerem a origem de cadeias de montanhas comprimidas como os Himalaias, quer a origem das grandes trincheiras oceânicas (como a trincheira Peru-Chile), também consideram a actividade da astenosfera, que mantém as placas terrestres continuamente activas do ponto de vista geológico.
Veja também a deriva continental; Margem continental; Plataforma continental; Geologia planetária; Tectónica de placas.
br>h2>Recursos
livros
Prensa, Frank, e Raymond Sevier. Compreender a Terra. São Francisco: Freeman, 2000.
Tarbuck, Edward. J., Frederick K. Lutgens, e Dennis Tassa, eds. Terra: An Introduction to Physical Geology, 7ª ed. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2002.
Fuchs, Karl, e Claude Froidevaux. Composição, Estrutura, e Dinâmica da Litosfera e do Sistema da Astenosfera. Washington, DC: União Geofísica Americana, 1987.
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David E. Newton
KEY TERMS
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Litosfera
-A camada exterior da Terra, que se estende até uma profundidade de cerca de 60 mi (100 km).
Magma
-Material fundido exsudado da superfície da Terra, geralmente constituído por materiais semelhantes a rochas ricas em silício e oxigénio.
Onda sísmica
-A perturbação produzida por compressão ou distorção sobre ou dentro da terra, que se propaga através de materiais terrestres; uma onda sísmica pode ser produzida por meios naturais (ex. terramotos) ou artificiais (ex. explosões).