Engenheiro desvenda mistério de terremotos profundos

Um professor de engenharia da Universidade da California San Diego Jacobs conseguiu desvendar alguns mistérios acerca dos terremotos profundos. Esses tremores de terra acontecem entre 400 e 700 quilômetros de profundidade e atingem até 8,3 graus de magnitude na escala Richter. 

Esse tipo de terremoto se origina no manto da Terra, onde as forças de pressão são muito mais altas que na superfície. Desde que eles foram identificados pela primeira vez, em 1929, diferentes pesquisadores tentam entender seus agentes causadores. Anteriormente, se pensava que a própria pressão produziria implosões que geravam mais pressão, que causavam ondas sísmicas. 

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Transformações

Para explicar o fenômeno, o professor Xanthippi Markenscoff usou como exemplo o processo que transforma as rochas de olivina em um outro tipo de rocha, bem mais denso, conhecida como espinela. Esse processo é bem parecido com o sofrido pelo carvão, que se transforma em diamante quando exposto à altas pressões, como a existente no núcleo da Terra. 

Essa transformação causa reduções no volume das rochas à medida que os átomos se movem e se aproximam uns dos outros sob grande pressão. Esse fenômeno é chamado de colapso de volume. Aliado com a falha transformacional, este processo é a causa predominante para os terremotos de foco profundo. 

Esse procedimento já era conhecido anteriormente, mas não havia sido criado nenhum modelo baseado nos colapsos de volume que fosse capaz de prever ondas sísmicas de distorção capazes de chegar à superfície da Terra durante os terremotos profundos. 

A resposta de Markenscoff

Aí é que entra a pesquisa de Markenscoff, que conseguiu através da física e da mecânica matemática fundamental, descobrir instabilidades que ocorrem em pressões muito altas. Uma delas diz respeito à forma da região em expansão da rocha transformada e a outra ao seu crescimento. 

Anteriormente, os pesquisadores do tema acreditavam que a expansão da olivina durante seu processo de transformação em espinela era esférico e mantinha a simetria da rocha. No entanto, Markenscoff descobriu que as regiões de expansão crescem durante o processo de transformação, o que as faz tomar uma forma achatada.

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Essa mudança de formato minimiza a energia necessária para que a região densificada se propague no meio que ainda não foi transformado à medida que ela cresce de forma mais ampla. É nesta quebra de simetria que se originam os terremotos de foco profundo e é nelas que a criação das ondas sísmicas de distorção acontece e elas chegam na superfície da Terra. 

“Romper a simetria esférica da forma da rocha em transformação minimiza a energia necessária para que a região de propagação da transformação de fase cresça”, disse Markenscoff. “Você não gasta energia para mover a superfície de uma grande esfera, mas apenas o perímetro”, completou o engenheiro. 

O professor também explica que dentro da região em transformação de fase da rocha não existe movimento de partículas ou energia cinética, ou seja, existe uma lacuna onde a energia é irradiada para fora e se maximiza. Isso explica a razão das ondas sísmicas chegarem à superfície da Terra em vez de se dissipar no interior do planeta. 

Com informações do Phys.org