Inspecionando o interior da Terra a partir do espaço
O astronauta da ESA André Kuipers está a fazer experiências na Estação Espacial Internacional que estão a ajudar a esclarecer quais as condições no interior da Terra. Em órbita a 400 km de altitude, o Geoflow está a trazer novas perspetivas relativamente aos mundos interiores do nosso planeta.
A 3000 km abaixo dos nossos pés, o manto da Terra é um fluido semi-sólido por baixo da fina crosta exterior. As camadas altamente viscosas variam com a pressão, temperatura e profundidade.
Compreender o que se passa debaixo do manto terrestre é de grande interesse para os geofísicos porque pode ajudar a explicar os sismos e os vulcões. É possível modelar por computador, mas como podem os cientistas ter a certeza de que os modelos estão corretos?
A maior profundidade a que já se chegou foi um pouco mais de 12 km, por isso investigar o manto diretamente está fora do alcance num futuro imediato.
Em vez de examinar as profundezas da Terra diretamente, seis equipas europeias coordenadas pela Universidade de Cottbus, na Alemanha, tentaram recriar aspetos do escoamento do manto em laboratório. As experiências a simular estas condições podem verificar e melhorar os modelos computacionais.
Isto representa um problema diferente, no entanto. Como podemos simular a gravidade da Terra sem sofrer a influência da própria gravidade da Terra?
A solução é mandar uma experiência ao nosso maior laboratório com ausência de gravidade: a Estação Espacial Internacional.
Um planeta numa caixa
A ESA patrocinou o desenvolvimento de uma experiência que simula a geometria do planeta. Chamada Geoflow, contem duas esferas concêntricas com um líquido entre elas.
A esfera interior representa o centro da Terra, a exterior a crosta. O líquido, obviamente, é o manto.
Free from the influence of Earth’s gravity, a high-voltage electrical field creates artificial gravity for the experiment.
As the spheres rotate slowly and a temperature difference is created between the shells, movement in the liquid is closely monitored. The temperatures can be controlled down to a tenth of a degree.
Livre da influência da gravidade da Terra, um campo elétrico de alta voltagem cria uma gravidade artificial para a experiência.
À medida que as esferas rodam lentamente criando uma diferença de temperatura entre as camadas, o movimento do líquido é monitorizado de perto. As temperaturas podem ser controladas até ao décimo de grau.
André viu plumas de líquido mais quente a subir em direção à camada exterior – tal como previsto nas simulações computacionais.
Plumas em forma de cogumelo nos fluidos expostos a fortes diferenças de temperatura poderão explicar a sequência de vulcões havaianos, no Pacífico Sul.
Uma melhor compreensão do nosso planeta não é o único resultado do Geoflow. Os resultados deste trabalho de investigação poderão beneficiar a indústria ao melhorar os giroscópios esféricos ou as centrifugadoras, por exemplo.
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