MISTÉRIO DO MOVIMENTO RÁPIDO DA ÍNDIA EM DIREÇÃO EURASIA EM 80 MILHÕES ANOS ATRÁS É EXPLICADO

Na história da deriva continental, a Índia tem sido um recordista misterioso.

Montanha do Himalaia. Os cientistas descobriram relíquias de que pode ter sido duas zonas de subducção por amostragem e datação de rochas da região do Himalaia. (imagem) Crédito: © Maygutyak / Fotolia

Montanha do Himalaia. Os cientistas descobriram relíquias do que pode ter sido duas zonas de subducção por amostragem e datação de rochas da região do Himalaia. (imagem)
Crédito: © Maygutyak / Fotolia

Mais de 140 milhões de anos atrás, a Índia era parte de um imenso supercontinente chamado Gondwana, que cobria grande parte do Hemisfério Sul. Cerca de 120 milhões de anos atrás, o que é agora a Índia começou lentamente a migrar para o norte, a cerca de 5 centímetros por ano. Em seguida, a cerca de 80 milhões de anos atrás, o continente de repente acelerou, deslocando rumo ao norte cerca de 15 centímetros por ano – cerca de duas vezes mais rápido que a deriva tectônica moderna mais rápido. O continente colidiu com a Eurásia cerca de 50 milhões de anos atrás, dando origem aos Himalaias.

Durante anos, os cientistas têm se esforçado para explicar como a Índia poderia ter derivado para o norte tão rapidamente. Agora geólogos do MIT ofereceram uma resposta: a Índia foi puxada para o norte pela combinação de duas zonas de subducção – regiões no manto da Terra onde a borda de placas tectônicas esta sob outra placa. Como sumidouros de uma placa, ele puxa tudo ao longo de quaisquer massas de terra ligadas. Os geólogos acreditam que duas dessas placas que afundaram iriam fornecer o dobro da potência, puxando, duplicando velocidade da deriva da Índia.

A equipe encontrou locais que podem ter sido duas zonas de subducção por amostragem e datação de rochas da região do Himalaia. Eles, então, desenvolveram um modelo para um sistema de “dupla subducção”, e determinou que velocidade de deriva da Índia antiga dependia de dois fatores dentro do sistema: a largura das placas de subducção, e a distância entre elas. Se as placas são relativamente estreitas e distantes, elas provavelmente levariam a Índia à deriva em um ritmo mais rápido.

O grupo incorporou as medições, obtidas a partir do Himalaia em seu novo modelo, e descobriu que um sistema duplo de subducção pode de fato ter conduzido a deriva da Índia à uma alta velocidade em direção Eurasia cerca de 80 milhões de anos atrás.

“Em ciências da terra, é difícil ter certeza absoluta de qualquer coisa”, diz Leigh Royden, professor de geologia e geofísica no Departamento de Terra, da Atmosfera e Ciências Planetárias do MIT. “Mas há tantas peças de evidências que todos se encaixam aqui e nos deixa bastante convencidos”.

Royden e colegas incluindo Oliver Jagoutz, um professor adjunto de geologia, da Atmosfera e Ciências Planetárias do MIT, e outros na Universidade do Sul da Califórnia publicaram seus resultados na revista Nature Geoscience.

O que dirigiu a deriva?

Com base no registro geológico, a migração da Índia parece ter começado cerca de 120 milhões de anos atrás, quando Gondwana começou a quebrar. A Índia foi enviada à deriva através do que era então o mar de Tétis – uma imensa massa de água que separava Gondwana da Eurásia. A Índia deriva ao longo de um Brilhe 40 milímetros por ano até cerca de 80 milhões de anos atrás, quando, de repente acelerou até 150 milímetros por ano. A Índia manteve-se nesta velocidade média por mais 30 milhões ano antes de bater os freios – apenas até quando o continente colidiu com a Eurásia.

“Quando você olha para simulações de colisão de Gondwana, as placas começam a se mover, e, em seguida, a Índia vem lentamente saindo da Antártida, e de repente ele sobe a toda força- é muito dramático”, diz Royden.

Em 2011, os cientistas acreditavam que eles tinham identificado á força motriz por trás da rapidez da deriva da Índia: uma pluma de magma que brotava do manto da Terra. De acordo com sua hipótese, a pluma vulcânica criou um jato de material debaixo Índia, que o subcontinente poderia efetivamente “surfar” em alta velocidade.

No entanto, quando outros modelaram este cenário, eles descobriram que qualquer atividade vulcânica teria durado, no máximo, para 5 milhões de anos – um tempo insuficiente para dar conta da Índia a 30 milhões de anos em alta velocidade de deriva.

Espremendo o mel

Em vez disso, Royden e Jagoutz acreditam que a rápida deriva da Índia pode ser explicada pela subducção de duas placas: a placa tectônica da Índia e levando uma segunda placa no meio do mar de Tétis.

Em 2013, a equipe, juntamente com 30 alunos, caminhou através do Himalaia, onde eles recolheram rochas e tomaram medidas paleomagnéticas para determinar onde as rochas foram originalmente formadas. A partir dos dados, os pesquisadores determinaram que cerca de 80 milhões de anos atrás, um arco de vulcões formou-se perto do equador, o que foi, em seguida, no meio do Oceano Tethys.

Um arco vulcânico é tipicamente um sinal de uma zona de subducção, e o grupo identificou um segundo arco vulcânico sul da primeira, perto de onde a Índia começou a romper com Gondwana. Os dados sugerem que pode ter havido duas placas de subducção: uma placa oceânica norte, e uma placa tectônica sul que levou a Índia rapidamente.

De volta ao MIT, Royden e Jagoutz desenvolveram um modelo de dupla subducção envolvendo um norte e um prato do sul. Eles calcularam como as placas que se movem como cada subducção, ou afundou-se do manto da Terra. Como placas afundam, eles apertam o material para fora entre as suas bordas. Quanto mais o material que pode ser espremido para fora, mais rápida uma placa podia migrar. A equipe calculou que as placas que são relativamente estreitas e distantes e podem espremer mais material para fora, resultando em deriva mais rápida.

“Imagine que é mais fácil para espremer mel através de um amplo tubo, ao invés de um tubo muito estreito”, diz Royden. “É exatamente o mesmo fenômeno.”

Royden e as medições de Jagoutz do Himalaia mostraram que a placa oceânica norte permaneceu extremamente ampla, abrangendo quase um terço da circunferência da Terra. No entanto, a placa sul da Índia sofreu uma mudança radical: Cerca de 80 milhões de anos atrás, uma colisão com a África cortou a placa em baixo, a cerca de 3 mil quilômetros – bem na época em que a Índia começou a acelerar.

A equipe acredita que a placa diminuída permitido mais material escapar entre as duas placas. Com base nas dimensões das placas, os investigadores calcularam que a Índia teria acelerado de 50 a 150 milímetros por ano. Enquanto calcularam taxas e viram as semelhanças para a deriva da Índia, esta foi a primeira evidência de que a dupla subducção agiu como uma força motriz do continente.

“É uma feliz coincidência de eventos”, diz Jagoutz, que vê os resultados como um ponto de partida para um novo conjunto de perguntas. “Havia um monte de mudanças acontecendo nesse período de tempo, incluindo o clima, que pode ser explicado por este fenômeno. Portanto, temos algumas ideias que queremos olhar no futuro.”

Journal Reference:

Oliver Jagoutz, Leigh Royden, Adam F. Holt, Thorsten W. Becker. Anomalously fast convergence of India and Eurasia caused by double subductionNature Geoscience, 2015; DOI: 10.1038/ngeo2418

Fonte: Science Daily

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