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Trabalho escolar sobre a estrutura interna da geosfera, realizado no âmbito da disciplina de Geologia (10º ano)...
A geosfera é um dos quatro subsistemas em que se divide o sistema da Terra, sendo os outros a hidrosfera, a atmosfera e a biosfera. A geosfera é representada pela parte sólida da Terra, incluindo uma camada no estado líquido.
Ao longo da história da Humanidade, sempre houve teorias sobre como seria o interior da Terra. Para os Babilónios, a Terra era oca e flutuava sobre água. Muito mais tarde, já no século XVII, mantinha-se a ideia de que a Terra era oca, mas imaginava-se que no centro ardia um fogo do qual se viam partes nas erupções vulcânicas. Júlio Verne, na sua obra Viagem ao Centro da Terra, escrita no século XIX, descreve um mundo interior habitado por estranhas criaturas. Foi só no século XX, com o avanço da tecnologia, que começaram a surgir modelos mais consistentes da estrutura interna da Terra, sabendo-se hoje muito mais sobre ela, mas há ainda muito por descobrir.
Para estudar a estrutura interna da Terra usam-se diferentes métodos. Al-guns são directos, consistindo na análise directa da geosfera. Estes não permi-tem o alcance de um grande conhecimento sobre a estrutura interna do planeta, pois o homem não consegue ter acesso a materiais a grandes profundidades. O que permite a análise de materiais de zonas mais profundas é o estudo de matéria expelida pelos vulcões. São os métodos indirectos que fornecem mais informação sobre o interior da geosfera.
Hoje em dia, tem-se a certeza de que a Terra não é oca, sabe-se que o seu raio é de 6371 quilómetros e, apesar de ainda haver muitas dúvidas a respeito da estrutura interna da geosfera, criaram-se dois modelos que se pensa representarem correctamente o interior da Terra. Ambos consideram o planeta dividido em camadas concêntricas, e a diferença entre eles é o critério usado na divisão em camadas.
Para estudar a estrutura do interior da geosfera usam-se diversos métodos, que se classificam em directos e indirectos.
Os métodos directos permitem obter dados através da utilização directa da Terra. Como o Homem não consegue atingir grandes profundidades nos seus estudos, e as dimensões da Terra são enormes, os métodos directos são poucos e fornecem pouca informação. Como exemplos, podem referir-se:
Consideram-se hoje em dia dois modelos da estrutura interna da geosfera, que dividem ambos a geosfera em camadas concêntricas: o modelo geoquímico, ou simplesmente químico, que divide a Terra em camadas com base na composição química de cada uma, e o modelo físico, baseado nas propriedades físicas dos materiais constituintes da geosfera.
O modelo geoquímico considera três camadas: a crosta (ou crusta), o manto (que pode dividir-se em manto superior e manto inferior) e o núcleo. Segundo o modelo físico, a geosfera divide-se em quatro camadas: a litosfera, a astenosfera, a mesosfera e a endosfera, correspondente ao núcleo no modelo geoquímico e que pode dividir-se em núcleo externo (líquido) e núcleo interno (sólido).
A crosta terrestre é, segundo o modelo físico, a camada mais superficial e também a mais fina da geosfera, com uma espessura máxima de 70 quilómetros. Divide-se em crosta continental (a que forma os continentes, mais espessa e menos densa — densidade de 2,7) e crosta oceânica (a que forma os fundos oceânicos, mais densa — uma média de 3). A sua espessura é variável: vai dos 5 quilómetros aos 10, na crosta oceânica, e dos 20 aos referidos 70, na crosta continental. Representa apenas 0,8%, aproximadamente, do volume da Terra.
Quanto à composição, a crosta continental é constituída essencialmente por rochas graníticas e a oceânica por rochas basálticas, sendo os elementos quími-cos mais abundantes sílica, oxigénio, alumínio, magnésio e ferro.
Note-se que a crosta oceânica não inclui os oceanos e os mares em si; estes fazem parte da hidrosfera, e não da geosfera, e ocupam 0,1% do volume total da Terra.
A crosta oceânica é separada da camada seguinte, o manto, pela desconti-nuidade de Mohorovičić (ou Moho), descoberta pelo geofísico polaco Andrija Mohorovičić (1857 – 1936), fronteira cuja espessura varia entre 0,1 e alguns qui-lómetros. A Moho altera a velocidade de propagação das ondas sísmicas.
O manto é a camada mais espessa da geosfera, estendendo-se de 30 (em mé-dia) até cerca de 2900 quilómetros de profundidade. Divide-se em manto supe-rior, menos espesso (até aos 660 quilómetros) e menos denso (média de 3,3), e manto inferior, com uma densidade média de 5,5. O seu volume é 82,9% do da Terra.
O manto é constituído principalmente por peridotitos, que são rochas ultra-básicas compostas essencialmente por olivina e piroxenas. O manto inferior é formado por materiais mais densos que a olivina, como a perovskite. Os ele-mentos que existem em maior quantidade no manto são portanto sílica, oxigé-nio, magnésio e ferro.
O manto termina na descontinuidade de Gutenberg, identificada pelo sismó-logo alemão Beno Gutenberg (1889 – 1960). Esta descontinuidade impede a propagação das ondas sísmicas S e retarda a das P, pois a camada abaixo, o núcleo externo, é líquida.
O núcleo é a camada interna da Terra. Estende-se da descontinuidade de Gutenberg até ao centro da Terra, a 6371 quilómetros de profundidade. Está dividido no núcleo externo, até 5140 quilómetros, e no núcleo interno. A densidade do núcleo externo varia entre 9,9 e 12,2 e a do núcleo interno é de cerca de 13. O núcleo ocupa 16,2% do volume da Terra.
O núcleo externo é formado por ferro, principalmente, e por substâncias co-mo níquel, sílica, enxofre e potássio. O núcleo interno tem também uma grande percentagem de ferro, contendo ainda níquel, cobre, oxigénio e enxofre. É a existência de ferro e níquel que cria o campo magnético gigante da Terra.
A descontinuidade de Lehmann, descoberta pela sismóloga dinamarquesa Inge Lehmann (1888 – 1992), separa o núcleo externo do interno, e altera signifi-cativamente a velocidade de propagação das ondas sísmicas P.
A litosfera é formada pela crosta e pela parte mais externa do manto, e divi-de-se, tal como a crosta, em continental e oceânica, englobando cada uma a par-te correspondente da crosta. A litosfera continental tem uma espessura variável de 125 a 250 quilómetros; a oceânica estende-se até cerca de 70 quilómetros, podendo chegar a 100.
A litosfera é formada por materiais sólidos e rígidos.
Esta camada está dividida em placas litosféricas (ou tectónicas), que estão em constante movimento, devido às correntes de convecção da camada inferior à litosfera, a astenosfera, sendo este movimento responsável por fenómenos como o vulcanismo, sismos e a formação de montanhas. A litosfera está também constantemente a ser renovada, devido precisamente a este movimento.
A astenosfera está contida no manto superior, e estende-se desde a base da litosfera até a uma profundidade de cujo valor ainda não se tem a certeza, estando provavelmente entre 350 e 660 quilómetros.
O material constituinte da astenosfera não é nem sólido nem líquido, tendo um comportamento plástico e deformável. Consiste em rochas derivadas de uma fusão parcial de peroidotitos.
É na astenosfera que se encontra o magma, material expelido pelos vulcões.
Sendo a astenosfera pouco rígida, nela dão-se movimentos de convecção: o calor vindo do interior da Terra provoca uma ascensão de material, que arrefe-cerá ao subir, e portanto descerá. São as correntes de convecção assim criadas que causam o movimento das placas litosféricas, assentes sobre a astenosfera.
A mesosfera é a parte do manto não ocupada pela litosfera e pela astenosfera, estendendo-se portanto da base desta última até à descontinuidade de Gutenberg, a 2900 quilómetros de profundidade.
O material da astenosfera é sólido e rígido, apesar das elevadas temperaturas, pois a pressão é tão alta que impede a fusão que a temperatura causaria.
A endosfera corresponde ao núcleo do modelo geofísico, começando na des-continuidade de Gutenberg e estendendo-se até ao centro da Terra, e divide-se nos mesmos núcleo interno e núcleo externo, separados pela descontinuidade de Lehmann. A razão desta semelhança de um modelo para o outro é que tanto a composição química como as propriedades físicas dos materiais mudam da mesosfera para o núcleo externo e deste para o interno.
Com efeito, no núcleo externo a pressão já não é suficiente para anular o efeito das temperaturas aqui ainda mais elevadas do que na mesosfera, sendo o material líquido. Já no núcleo interno, acontece o mesmo que na mesosfera: a pressão é tão alta que impede que o material funda. Volta portanto a ser sólido e rígido.
Conhecer a estrutura interna do nosso planeta sempre despertou a curiosi-dade do Homem, e desde as primeiras civilizações que se criaram modelos do interior da Terra. É difícil, ainda hoje, estudar partes mais profundas do Globo, devido ao seu grande raio e à falta de tecnologia adequada. Só muito recente-mente foi possível criar modelos consistentes, e mesmo assim restam muitas dúvidas.
Estes modelos estão, portanto, sujeitos a alterações, e vão sendo alterados à medida que se fazem novas descobertas sobre o tema. Provavelmente, nunca se conseguirá criar um modelo perfeito do interior da Terra, mas é importante ir fazendo aperfeiçoamentos com base em novos dados.
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