Magmas "hidratados" são mais flutuantes e fluidos do que cientistas esperavam

O magma na fronteira entre o manto superior e o inferior da Terra pode ser mais intrigante do que os cientistas imaginaram. É que, segundo novas simulações computacionais avançadas, essa região rica em água diminui a temperatura do magma em relação a outras partes do manto terrestre, resultando em densidade e viscosidade diferentes.

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Com modelagem de computador cada vez mais avançadas, uma equipe internacional de pesquisadores liderada pela Universidade de Bristol encontrou algumas propriedades do magma em uma região conhecida como zona de transição, onde há rochas sólidas capazes de armazenar vários oceanos de água.

É impossível cavar o suficiente para alcançar a zona de transição do manto terrestre — e é aí onde entra o papel dos dados coletados por instrumentos científicos e os modelos computacionais. Com os dados corretos inseridos nas simulações, o computador pode mostrar o comportamento dos elementos que não podemos alcançar fisicamente.

Os autores do novo estudo usaram ARCHER, um serviço de supercomputação do Reino Unido, para simular as propriedades físicas do magma nas condições da zona de transição, a fronteira do manto superior e inferior da Terra — temperaturas de até 1600 °C e a pressão é 250.000 vezes a da atmosfera.

Com a grande quantidade de água, as rochas logo acima e abaixo da zona de transição derreterão a uma temperatura mais baixa do que em outras partes do manto da Terra. Outra consequência é que esse magma é rico em água e, por isso, suas propriedades físicas como densidade e viscosidade também são diferentes do magma formado em outras áreas.

Mas os cientistas ainda não sabiam quais seriam as propriedades do magma “hidratado”, como ele se comportaria e para onde devem ir. Com as técnicas computacionais avançadas, os autores do estudo puderam modelar esses magmas em escala atômica e descobriram que eles são mais flutuantes e fluidos do que o esperado.

Isso implica que o magma hidratado deve subir do manto superior em direção à superfície com mais facilidade, informação útil para compreender o ciclo da água em nosso planeta.

“Ao incorporar essas descobertas em modelos de circulação global do manto”, disse o autor principal James Drewitt, da Universidade de Bristol, “descobrimos que, em escalas de tempo geológicas, a água em magmas hidratados foi transportada do manto inferior e médio para o manto superior, resultando em uma massa semelhante de água encontrada em todos os oceanos da Terra combinados distribuídos uniformemente em todo o manto da Terra atual”.

O estudo foi publicado no Earth and Planetary Science Letters.

Fonte: Earth and Planetary Science Letters, University of Bristol