À semelhança de um fruto com caroço, como a cereja, no centro de uma polpa mais volumosa, por sua vez, envolvida numa pele, a Terra caracteriza-se pela existência de um núcleo central, envolto num manto espesso, totalmente coberto por uma capa, proporcionalmente muito fina, a que se dá o nome de crosta.
À semelhança dos planetas seus vizinhos, a Terra nasceu fria e por aglutinação dos primeiros condensados remanescentes da formação do Sol, gerando partículas e corpos que, por acreção (aglutinação entre si), se vão tornando progressivamente maiores.
No limite de crescimento destes corpos, surgiu um corpo maior a que se dá o nome de protoplaneta. Sabemos que o protoplaneta de que resultou a Terra era maior do que esta é atualmente e que não estava ainda diferenciado internamente nas zonas esféricas, concêntricas, que a caracterizam como planeta.
A acreção dos materiais que constituem a Terra ocorreu a cerca de 150 milhões de quilómetros de distância do Sol, tendo reunido condições que lhe permitiram as evoluções geológica e biológica que a distinguem bastante dos restantes planetas do Sistema Solar.
Como consequência da:
– contração gravítica que se seguiu à acreção do protoplaneta,
– do declínio de certos isótopos radioativos e, ainda,
– das colisões de grandes corpos meteoríticos, este imenso corpo planetário começou a aquecer, atingindo temperaturas que promoveram a fusão parcial de alguns dos constituintes nela disseminados, entre os quais, o ferro.
Subsequentemente, este metal (mais denso do que o conjunto do protoplaneta) migrou graviticamente para o centro e formou o núcleo, diferenciando-se de uma muito volumosa zona envolvente que, por essa razão, recebeu o nome de manto, rico em silício, oxigénio e magnésio. Nesta fase, este imenso corpo planetário estava envolvido por um oceano de lava ígnea que pode ter ultrapassado os 1000 km de profundidade.
Só mais tarde e após uma evolução magmática complexa, se formou uma capa rochosa a que chamamos crosta. Só então, assim, com crosta, manto e núcleo bem separados entre si, a Terra surge como um planeta, dito diferenciado.
Situado abaixo dos 2890 km de profundidade, e com um raio de 3470 km, o núcleo constitui a unidade central da Terra. Corresponde a 32% da massa do planeta e apenas a 16% do seu volume.
De elevada densidade, à volta de 10, na periferia, e 13,6, no centro, admite-se ser constituído por cerca de 80% de ferro, 5% de níquel, 7,5% de silício, 4% de oxigénio, 2% de enxofre, além de outros elementos perfazendo cerca de 1%.
No núcleo separa-se uma esfera central, ou núcleo interno, com um raio de 1220 km, a uma pressão altíssima, na ordem de 3 milhões de vezes a pressão atmosférica, situação que determina o seu estado sólido, não obstante a elevada temperatura a que se encontra, estimada entre 5700ºC, na periferia, e 7200ºC, no centro.
O núcleo interno está separado do núcleo externo, proporcionalmente, muito maior, considerado no estado líquido. A sua composição, predominantemente férrica, e o rápido movimento de rotação a que está sujeito criam um forte campo magnético que, em conjunto com a atmosfera, constituem um escudo de proteção (conhecido por Cinturão de Van Allen) face às radiações mais prejudiciais oriundas do Sol e de outras estrelas.
O manto corresponde a 65% da massa do globo e a 82% do seu volume. A passagem do manto à crosta está assinalada por um aumento brusco da velocidade de propagação de uma parte das ondas sísmicas, o que põe em evidência uma descontinuidade, conhecida por Moho, correspondente a uma mudança brusca da composição mineralógica das respectivas rochas.
A densidade do manto varia entre 3,3, na parte mais externa, e 5,5, na mais interna, podendo separar-se um manto superior, até cerca de 700km de profundidade, e um manto inferior, até os 2890km, no contacto com o núcleo.
No manto superior destaca-se a astenosfera (do grego “asthenós”, débil, em oposição a rígido), uma unidade geosférica de limites difusos, de menor rigidez face à propagação das ondas sísmicas, intercalada entre materiais sólidos do manto superior.
Há, assim, por cima desta zona plástica, uma espessura de 60 a 100km de manto rígido que, juntamente com a crosta, constitui a litosfera. A temperatura da astenosfera, próxima do ponto de fusão do basalto, e a sua plasticidade possibilitam o deslize da litosfera sobre ela, a velocidades na ordem de escassos centímetros por ano.
A plasticidade da astenosfera só se evidencia à escala do tempo geológico, visto que, à nossa dimensão temporal, ela se comporta como um corpo rígido. Pode dizer-se que a astenosfera reage como um sólido face às solicitações bruscas, como são as ondas sísmicas que nela se propagam, e como um material dúctil, face às solicitações muito lentas.
O manto é essencialmente constituído por rochas ricas em olivina, a que se dá o nome de peridotitos, a partir das quais se formam os basaltos por fusão e segregação parciais.
Geram-se, assim, câmaras magmáticas, isto é, bolsadas de material rochoso em fusão, que ascende à superfície, num fenómeno geológico a que foi dado o nome de vulcanismo, em alusão a Vulcano, deus do fogo, na mitologia romana.
O manto funciona, por assim dizer, como uma zona de transferência de calor do núcleo para a superfície do planeta. Nesta grande geosfera identificaram-se colunas ascendentes de material do próprio manto, a temperaturas de 200 a 400ºC, mais elevadas do que a dos materiais que atravessam.
O material destas colunas, menos denso e menos viscoso, embora não fundido, tem a plasticidade suficiente para possibilitar essa ascensão. São o que se convencionou chamar plumas quentes ou, simplesmente, plumas.
À semelhança de penachos de fumo que se elevam no ar, embora a uma velocidade infinitamente mais lenta (escassos centímetros por ano), estas plumas, geradas na fronteira do núcleo, ascendem até à base da crosta, criando aí, localmente, reservatórios de calor suscetíveis de fundir as rochas e desencadear e manter vulcanismo.
Muito localizadas, à escala do planeta, estas zonas sobreaquecidas são conhecidas por pontos quentes, de que a região da ilha de Havai constitui exemplo. Para além da sua ação desencadeadora de atividade vulcânica, as plumas induzem a elevação de grandes áreas de superfície terrestre, com desníveis superiores a 100m, relativamente à superfície teórica do geóide.
Acima do manto e dele separada pela descontinuidade Moho, a crosta representa apenas 1% do volume da Terra e um valor ainda menor da respectiva massa. Esta capa superficial do planeta atinge uma espessura média de cerca de 35km sob os continentes, podendo ser muito mais espessa, na ordem dos 70 e 80km, sob as grandes cadeias montanhosas, como acontece nos Himalaias.
Sob os oceanos, a espessura da crosta varia entre 3 e 15km, com um valor médio na ordem dos 6km. Nesta unidade geosférica superficial distinguem-se uma crosta continental e uma crosta oceânica.
A primeira, com uma densidade média de 2,7, é essencialmente granítica e ocupa as áreas continentais, ou seja, 40% da superfície da Terra, e 77% do volume total da crosta.
A segunda, com uma densidade média de 2,9, é essencialmente basáltica, e constitui o substrato dos oceanos, o que corresponde a 60% da superfície do planeta. A diferença de 0,2 entre os valores das densidades das crostas continental e oceânica tem importância fundamental na dinâmica superficial da Terra. Por exemplo, nas fronteiras de placas em aproximação, a placa oceânica, mais densa, mergulha sob a continental.
A estas três unidades geosféricas é necessário acrescentar a hidrosfera e a atmosfera, divisões todas elas baseadas numa diferenciação química, que é também gravítica. Num outro contexto, a biosfera não pode deixar de ser considerada nesta visão global, na medida da sua bem conhecida interacção com a crosta, bem patente, por exemplo, nas rochas sedimentares de origem orgânica (biogénicas) e na componente oxigenada da atmosfera.
A.M. Galopim de Carvalho (Geólogo)
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