Por que a Terra é o único planeta com placas tectônicas
Mercúrio, Vênus e Marte são todos planetas uniplaca, e sempre foram. Aqui estão as razões pelas quais a Terra, exclusivamente, tem placas tectônicas. Esta imagem, tirada da Estação Espacial Internacional pela astronauta Karen Nyberg em 2013, mostra as duas maiores ilhas na parte sul do Planalto das Mascarenhas: Reunião, em primeiro plano, e Maurício, parcialmente coberta por nuvens. Essas características só podem surgir em um mundo coberto de oceano com placas tectônicas, e as evidências sugerem que nada mais do que uma única placa, apesar do calor interno produzido dentro da Terra, pode não ser possível sem a interação da água também. Crédito : NASA/Karen Nyberg Principais conclusões
Aqui em nosso Sistema Solar, de todos os planetas conhecidos, apenas a Terra — não Mercúrio, nem Vênus, nem Marte — possui placas tectônicas.
Embora a Terra seja relativamente grande para um planeta rochoso, já que você só pode ter o dobro da massa antes de se agarrar a um envelope de gás volátil, o tamanho e o calor interno não são suficientes para garantir a tectônica de placas.
Mas as pistas das luas de Júpiter, que podem exibir sua própria versão das placas tectônicas de gelo, podem apontar para o motivo final: água + tamanho tornam isso possível.
Terrestremente, as placas tectônicas são uma parte vital da evolução da Terra.
Este mapa da Terra mostra, em preto, os mais de 300.000 epicentros de terremotos identificados de 1964 até o presente. Os locais dos terremotos traçam claramente uma série de “linhas” no mapa, que correspondem a uma série de limites entre as placas tectônicas aqui em nosso planeta. Crédito : A. El-Aziz Khairy Ebd el-aal, Rede Sismológica Nacional Egípcia, 2011
A crosta e o manto superior formam a litosfera: fragmentada em uma série de placas.
No limite entre duas placas na Terra, elas podem divergir, onde uma nova crosta é produzida à medida que as placas se separam, convergir, onde a crosta é destruída quando uma placa é empurrada para baixo da outra, “transformar-se” onde deslizam horizontalmente uma sobre a outra, ou em zonas limítrofes onde as interações não são claras. Estes são responsáveis e relacionados a características da superfície, como formação de montanhas, terremotos, vulcões e muito mais. Crédito : USGS
Essas placas colidem, se afastam, se elevam e subduzem, criando diversas características de superfície.
As ilhas havaianas, como a maioria dos arcos insulares que se formam na Terra, surgiram inicialmente como uma pluma do manto que transportava material para a superfície da Terra subindo pela crosta. Com o tempo, a lava se acumula para cutucar acima da superfície oceânica da Terra e, então, conforme a placa desliza para que a montanha em formação e crescente não esteja mais sobre o mesmo ponto quente, uma nova ilha começa a se formar. Depois que uma montanha sai de seu ponto de acesso, ela só pode sofrer erosão, não crescer mais. Crédito : Joel E. Robinson, USGS
Da formação de montanhas a cadeias de ilhas vulcânicas e expansão oceânica, as placas tectônicas afetam a Terra globalmente.
Lago Baikal, visto do espaço a bordo do satélite OrbView-2 da NASA. O Lago Baikal é o 7º maior lago do mundo em área de superfície, mas contém mais água doce do que qualquer outro lago por uma margem bastante ampla. É o vale do rift continental mais profundo, formado quando as placas se separam, conhecido na Terra. Crédito : Projeto SEAWIFS, NASA/GSFC
A deriva continental cria e separa supercontinentes muitas vezes ao longo da história.
Esta animação mostra a divisão do supercontinente Gondwanaland, que era uma grande subseção da Pangea em um ponto, nos continentes menores da América do Sul, Antártida, África, Austrália, bem como componentes de outros continentes que são reconhecíveis, como Arábia e Índia. Crédito : B. Goldberg/Quora, modificado por E. Siegel
Mas a Terra é única? Nenhum outro planeta conhecido possui placas tectônicas.
Esta visão em corte dos quatro planetas terrestres mais a lua da Terra mostra os tamanhos relativos dos núcleos, mantos e crostas desses cinco mundos. Observe que Mercúrio tem um núcleo com 85% de seu interior em raio; O limite do núcleo/manto de Vênus é altamente incerto; e que o próprio Mercúrio é o único mundo que conhecemos sem uma crosta. No entanto, apenas a Terra exibe placas tectônicas; os outros três planetas rochosos possuem apenas placas individuais. Crédito : NASA/JPL
Marte é um planeta de placa única, permitindo que o Olympus Mons se forme.
Esta visão gerada por computador do Olympus Mons mostra o tamanho do vulcão, sua caldeira e seus lados longos e inclinados que o tornam o maior vulcão planetário atualmente conhecido. Como Marte carece de placas tectônicas, a câmara de magma abaixo do Olympus Mons, quando entra em erupção, continua a crescer este vulcão continuamente. É o maior do Sistema Solar há bilhões de anos e continua a crescer em escalas de tempo geológicas. Crédito : Dreksler Astral/Observatório Lowell
Com uma uniplaca imóvel e um hotspot abaixo dela, Olympus Mons é o maior vulcão planetário.
Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) mapa topográfico colorido do hemisfério ocidental de Marte, mostrando as regiões de Tharsis e Valles Marineris. A bacia de impacto Argyre está no canto inferior direito, com a planície Chryse Planitia à direita (leste) da região de Tharsis. Olympus Mons, perto do canto superior esquerdo, é o maior e mais alto dos quatro principais vulcões planetários altos mostrados aqui em Marte. Crédito : NASA/JPL-Caltech/Arizona State U./Mars Global Surveyor MOLA Team
Mercúrio perdeu a maior parte de seu manto no início, tendo esfriado para formar um planeta sólido de uma placa.
Quando se trata dos grandes mundos não gasosos do Sistema Solar, Mercúrio tem de longe o maior núcleo metálico em relação ao seu tamanho. No entanto, é a Terra que é o mais denso de todos esses mundos, sem nenhum outro corpo maior comparando em densidade, devido ao fator adicional de compressão gravitacional. Ao contrário de Vênus, Terra e Marte, Mercúrio não tem uma camada crustal separada. Crédito : Bruce Murray/A Sociedade Planetária
Mas Vênus, quase do tamanho e massa da Terra com calor interno comparável, também tem apenas uma placa.
A Terra, na luz visível à direita, e Vênus, visto no infravermelho à esquerda, têm raios quase idênticos, com Vênus sendo aproximadamente ~ 90–95% do tamanho físico da Terra. Apesar de produzir quantidades semelhantes de calor interno, a Terra exibe atividade tectônica de placas, enquanto Vênus possui apenas uma única placa imóvel. Ambos os mundos, no entanto, são vulcanicamente ativos. Crédito : NASA/Magellan
Essas duas imagens da mesma região da superfície de Vênus, tiradas pela espaçonave Magellan em 1990 e 1992, mostram evidências de uma paisagem em mudança: consistente com uma erupção vulcânica ressurgindo e adicionando material a parte da paisagem retratada aqui. O ressurgimento, ou cobertura de crateras anteriores, é uma evidência extremamente forte para tal fenômeno. Crédito : R.R. Herrick e S. Hensley, Ciência, 2023
A Terra deve sua singularidade tectônica a grandes oceanos de superfície, com indícios encontrados em outros lugares.
A representação deste artista mostra características de superfície observadas em Europa mapeadas na estrutura teórica da subsuperfície do segundo satélite galileu de Júpiter. Numerosas características que mostram evidências de placas tectônicas são visíveis na superfície, embora sejam placas de gelo, não placas de rocha em Europa. Crédito :K.P. Hand et al., Europa Clipper/NASA, 2017
Esta ilustração conceitual do processo de subducção (em que uma placa é forçada sob outra) mostra como uma parte externa fria e quebradiça da camada de gelo de Europa com 20 a 30 quilômetros de espessura (aproximadamente 10 a 20 milhas) se moveu para o interior da camada mais quente e foi finalmente subsumida. Uma banda de subsunção de baixo relevo foi criada na superfície da placa superior, ao lado da qual criolavas podem ter entrado em erupção. A missão Europa Clipper visa pesquisar ainda mais esta lua de Júpiter. Crédito : NASA/Noah Kroese, INK
As características geológicas e os dados científicos observados e obtidos pela New Horizons indicam um oceano subterrâneo abaixo da superfície de Plutão, circundando todo o planeta. Pode haver um comportamento semelhante a uma placa à medida que várias regiões da crosta gelada de Plutão colidem e possivelmente sobem e subduzem: algo que pode ter em comum com muitos mundos com grandes quantidades de água na superfície e no subsolo. Crédito : J.T. Keane et al., Nature, 2016
O calor interno mais os efeitos lubrificantes da água, combinados, provavelmente permitem que as placas deslizantes da Terra fluam.
A crosta terrestre é mais fina sobre o oceano e mais espessa sobre montanhas e planaltos, como dita o princípio da flutuabilidade e como confirmam os experimentos gravitacionais. É provável que os efeitos combinados do calor interno da Terra, bem como as grandes quantidades de água líquida dentro e fora da superfície da Terra, permitam que a litosfera, a porção mais superior do manto mais a crosta, se fragmente em placas que deslizam umas sobre as outras, colidem , e se espalhe. Crédito : USGS
Mostly Mute Monday conta uma história astronômica em imagens, visuais e não mais que 200 palavras. Fale menos; sorria mais.