Um artigo publicado nesta segunda-feira (8) no periódico científico Nature Geoscience descreve como gigantescos “pilares de calor” canalizam diamantes das profundezas da Terra para a superfície – descoberta possível graças à tecnologia.

De acordo com os autores do estudo, Ömer Bodur e Nicolas Flament, pesquisadores da Universidade de Wollongong (Austrália), a maioria dos diamantes é formada no magma presente no interior da Terra – bem abaixo da crosta – e trazida para a superfície por meio de erupções vulcânicas de um tipo de rocha chamada kimberlito.

Centenas dessas erupções que ocorreram nos últimos 200 milhões de anos foram descobertas em todo o mundo. A maioria delas no Canadá (178 casos), África do Sul (158), Angola (71) e Brasil (70).

Entre a crosta sólida da Terra e o núcleo fica o manto, uma espessa camada de rocha quente levemente viscosa. Durante décadas, os geofísicos usaram computadores para estudar como o manto flui lentamente ao longo do tempo.

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Uma captura do modelo global de convecção do manto centrado na subducção sob a placa tectônica sul-americana. Créditos: Ömer Bodur e Nicolas Flament

Décadas de estudos para entender a dinâmica dos diamantes

Na década de 1980, um estudo mostrou que as erupções de kimberlito podem estar ligadas a pequenas plumas térmicas no manto – jatos que sobem devido à sua maior flutuabilidade – abaixo de continentes que se movem lentamente.

Já se argumentava, na década anterior, que essas plumas poderiam se originar do limite entre o manto e o núcleo, a uma profundidade de 2.900 km.

Então, em 2010, cientistas propuseram que as erupções de kimberlito poderiam ser explicadas por plumas térmicas surgindo das bordas de duas bolhas profundas e quentes ancoradas sob a África e o Oceano Pacífico.

“No ano passado, descobrimos que essas bolhas ancoradas são mais móveis do que pensávamos”, relatam os autores do novo estudo. “No entanto, ainda não sabíamos exatamente como a atividade nas profundezas do manto estava impulsionando as erupções de kimberlito. Ainda restava uma grande questão: como o calor era transportado das profundezas da Terra até os kimberlitos?”.

Representação gráfica dos pilares de calor da Terra mostra como eles aquecem os kimberlitos, com base no modelo geodinâmico do estudo australiano. Créditos: Ömer Bodur e Nicolas Flament

Para resolver essa questão, Bodur e Flament usaram supercomputadores em Canberra, capital australiana, para criar modelos geodinâmicos tridimensionais do manto da Terra. 

Eles calcularam os movimentos de calor a partir do núcleo para cima e identificaram que ressurgências largas do manto, ou “pilares de calor”, conectam a camada mais profunda da Terra à superfície. 

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“Nossa modelagem mostra que esses pilares fornecem calor sob os kimberlitos e explicam a maioria das erupções de kimberlito nos últimos 200 milhões de anos”, afirmam os pesquisadores.

Os “pilares de calor” da Terra em um modelo global de convecção do manto podem ser usados para prever erupções de kimberlito. Crédito do vídeo: Ömer F. Bodur

O modelo capturou com sucesso erupções de kimberlito na África, Brasil, Rússia e parcialmente nos Estados Unidos e Canadá. “Nossos modelos também preveem erupções de kimberlito não descobertas anteriormente ocorridas na Antártida Oriental e no Cráton Yilgarn da Austrália Ocidental”.

Em direção ao centro dos pilares, as plumas do manto sobem muito mais rápido e carregam material denso através do manto, o que pode explicar as diferenças químicas entre os kimberlitos em diferentes continentes.

Até agora, foram analisados kimberlitos de até um bilhão de anos atrás, que é o limite atual de reconstruções de movimentos de placas tectônicas.

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