As cinco camadas da atmosfera terrestre e suas respectivas funções

Um evento sísmico ocorrido na Europa há 117 anos transformou a compreensão científica acerca da estrutura interna do planeta, evidenciando a existência de uma fronteira oculta sob a superfície terrestre.

Investigar as profundezas do planeta constitui um desafio monumental para a ciência. Embora naves espaciais tenham atravessado as fronteiras do Sistema Solar, a perfuração humana mais profunda alcançou apenas um pouco mais de 12 quilômetros na crosta. Devido à impossibilidade de acesso direto às regiões mais profundas, grande parte do saber sobre o interior da Terra baseia-se em métodos indiretos, como a análise de ondas sísmicas, que permite estudar estruturas a dezenas, centenas ou até milhares de quilômetros abaixo da superfície.

A estrutura interna do planeta pode ser comparada a um ovo cozido: a casca representa a crosta, a clara corresponde ao manto denso e a gema é o núcleo, situado a mais de seis mil quilômetros da superfície.

Ao analisar um terremoto registrado em 8 de outubro de 1909, na área do vale do rio Kupa, nos Bálcãs, perto da atual Croácia, o cientista croata Andrija Mohorovičić observou um fenômeno peculiar. As ondas geradas pelo tremor apresentaram uma aceleração súbita ao atingir uma certa profundidade no subsolo. Essa aceleração inesperada levou à descoberta da divisão entre a crosta terrestre e o manto, uma camada divisória que recebeu o nome de Descontinuidade de Mohorovičić, mas é conhecida globalmente pelos cientistas apenas como Moho.

Thiago Maia, físico, astrofísico e especialista em fenômenos naturais, que também é embaixador da Declaração Climática Mundial no Brasil, afirmou que este achado revolucionou a geofísica. Ele demonstrou que os tremores podem servir como uma ferramenta de sondagem indireta do subsolo. Segundo Maia, a descoberta da Moho provou que a Terra possui camadas internas com características distintas, notadamente a mudança entre a crosta e o manto, o que revolucionou a geofísica e validou o uso de terremotos para investigar o interior sem necessidade de perfuração.

Maia enfatiza que, mesmo após mais de cem anos, a Moho permanece fundamental para entender a estrutura do planeta. Ele ressalta que, apesar de os humanos nunca terem perfurado o manto em seu estado natural, é possível estudar regiões a grandes profundidades utilizando as ondas sísmicas produzidas por terremotos.

O especialista aponta que a profundidade desta camada varia conforme a localização no planeta. Abaixo dos oceanos, a Moho situa-se em torno de seis quilômetros, enquanto sob as massas continentais, sua espessura atinge trinta e cinco quilômetros, embora estes valores possam sofrer alterações regionais. A maioria dos pesquisadores relaciona essa alteração de velocidade à transição entre diferentes tipos de rocha; na passagem da crosta para o manto, as formações adquirem composições e características distintas, sendo o manto frequentemente ligado a rochas como o peridotito, que são mais densas e ricas em minerais.

No entanto, Maia faz uma ressalva crucial: a Moho não deve ser vista meramente como uma barreira física perfeitamente delimitada. Ela é, primariamente, uma descontinuidade detectada pelo comportamento das ondas sísmicas. O incremento na velocidade sísmica é usualmente interpretado como consequência de uma modificação substancial nas propriedades e na composição das rochas, marcando a passagem de rochas crustais para formações do manto, muitas vezes ricas em minerais como olivina e piroxênios, conforme explicado pelo físico em entrevista ao Olhar Digital.

A análise dessas vibrações geológicas consolidou-se como um método principal para mapear as entranhas da Terra. Ao examinar a velocidade, a direção, a reflexão e a refração das ondas sísmicas, os cientistas conseguem delinear os limites entre as camadas planetárias e inferir propriedades vitais do subsolo, tais como profundidade, composição, rigidez, temperatura e o estado físico dos materiais.

Contudo, este método indireto possui limitações significativas que impedem uma visão completa do centro do planeta. Os sinais capturados não fornecem um retrato exato e imediato das estruturas profundas, visto que formações geológicas completamente diferentes podem gerar padrões de sinais análogos. Além disso, a exatidão das análises depende da posição dos epicentros e da distribuição das estações sismográficas globalmente, forçando os pesquisadores a correlacionar dados de sismologia com estudos de rochas, medições de gravidade e simulações laboratoriais.

Para validar as teorias e superar as restrições das medições indiretas, geólogos buscam perfurar a crosta até alcançar o manto superior. Obter uma amostra direta do manto representaria um avanço científico decisivo. Maia destaca que tal amostra permitiria verificar empiricamente a composição e as propriedades das rochas do manto, possibilitando descobertas sobre seus minerais, temperatura, pressão, presença de água e outros elementos, além de aprofundar o entendimento sobre o movimento do manto e sua influência no vulcanismo e na evolução terrestre.

Embora a ideia de perfurar até o manto pareça simples, a execução prática enfrenta obstáculos técnicos imensos, especialmente em ambientes oceânicos. Áreas próximas a cadeias vulcânicas submersas apresentam crostas mais finas e são alvos interessantes para perfuração. Contudo, o calor extremo emanado do magma pode derreter e danificar os equipamentos de perfuração antes que o objetivo seja atingido.

A primeira tentativa de perfuração oceânica ocorreu em 1961, na costa do México, mas atingiu baixa profundidade. Décadas depois, os poços mais profundos no fundo do mar mal superaram a barreira de dois quilômetros. Uma nova perspectiva surgiu com a ativação do navio de pesquisa japonês Chikyu. Esta embarcação faz parte de um programa internacional focado na coleta de amostras do subsolo marinho e foi projetada para exceder os limites de profundidade anteriores. Três zonas no Oceano Pacífico foram pré-selecionadas para o projeto: áreas na costa do México, da Nicarágua e ao norte do Havaí.

Apesar do planejamento, a jornada até o manto permanece inédita devido aos altos custos e aos desafios técnicos inerentes à operação em alto-mar. Não obstante, a comunidade científica segue desenvolvendo novas tecnologias visando, futuramente, atravessar a Moho e desvendar os segredos do interior da Terra.