A maior parte do nosso conhecimento sobre a estrutura da Terra vem do estudo de terremotos. Todo terremoto envia ondas em todas as direções, da mesma forma que deixar cair uma pedra em um lago envia ondas através da água. Essas ondas de terremoto são chamadas de ondas sísmicas. Observar essas ondas sísmicas enquanto elas viajam pela Terra dá aos cientistas uma ideia dos diferentes materiais pelos quais as ondas se movem.
Existem dois tipos de ondas sísmicas: ondas S e ondas P. Essas ondas se comportam de maneira diferente quando passam por diferentes tipos de materiais. Assim como uma onda sonora se comporta de maneira diferente quando passa pela água ao invés do ar; as ondas sísmicas se comportam de maneira diferente quando passam por diferentes fases da matéria. Os cientistas sabem que as ondas P viajam através de todos os tipos de materiais, mas as ondas S não viajam através do líquido.
A Terra é feita de várias camadas. Cada camada tem suas próprias propriedades características. Os cientistas pensam sobre as camadas da Terra de duas maneiras – em termos de composição química e em termos de propriedades físicas.
Com base na composição química, a Terra pode ser dividida em três camadas para fora do centro da Terra: núcleo, manto e crosta.
A camada sólida mais externa da Terra é chamada de crosta. Encontra-se acima do manto e é a casca externa dura da Terra. A crosta é a superfície em que vivemos.
A crosta é de 0-32 KM (0-19,8 milhas). Em relação às demais camadas, a crosta é a mais fina e a menos densa. Flutua no manto mais macio e mais denso. A crosta é composta de rocha sólida, mas essas rochas não são as mesmas em todo o mundo.
Existem dois tipos principais de crosta:
A crosta oceânica é uma camada fina (cerca de 5 km) encontrada sob os oceanos. Apesar de ser relativamente fina, é o tipo mais denso de crosta e é constituído por uma rocha metamórfica chamada basalto.
A crosta continental compõe os continentes e repousa sobre a crosta oceânica. Em comparação com a crosta oceânica, a crosta continental é mais espessa (30 km). A crosta continental consiste em rochas menos densas, como o granito. Embora a crosta continental seja menos densa, é muito mais espessa do que a crosta oceânica porque é constituída pelas rochas que compõem os continentes.
Como a Terra é muito quente por dentro, uma corrente de calor flui do núcleo para a crosta. Isso é chamado de corrente de convecção. Essa corrente esfria à medida que se aproxima da superfície da Terra. Esta corrente de convecção ao longo do fundo da crosta provoca o movimento das placas tectônicas. O movimento constante das placas é chamado de placas tectônicas. O movimento dessas placas é muito lento, mas quando elas se chocam, causa um terremoto. A combinação das correntes de convecção do manto e os efeitos da atmosfera tornam a crosta cerca de 0-1598 ° F da superfície até o fundo da crosta. A crosta e a atmosfera são as camadas mais frias da Terra.
A crosta é frágil por natureza. Quase 1% do volume da Terra e 0,5% da massa da Terra são feitos da crosta. Os principais elementos constituintes da crosta são Sílica (Si) e Alumínio (Al) e, portanto, é muitas vezes denominado como SIAL.
A descontinuidade entre a hidrosfera e a crosta é chamada de Descontinuidade de Conrad.
A camada abaixo da crosta e acima do núcleo é o manto. Tem aproximadamente 2900 km de espessura. Quase 84% do volume da Terra e 67% da massa da Terra é ocupada pelo manto. O manto tem densidade média de 4,5g∕cm 3 . A densidade aumenta com a profundidade porque a pressão aumenta.
A descontinuidade entre a crosta e o manto é chamada de Descontinuidade de Mohorovich ou Descontinuidade de Moho.
O manto consiste principalmente em rochas sólidas feitas de silício e magnésio e, portanto, é denominado SIMA. Nas profundezas do manto, as rochas consistem em magnésio e ferro. Outra razão pela qual o manto fica mais denso com a profundidade é que as rochas neste nível contêm ferro e o ferro é mais denso do que os materiais nas camadas superiores do manto.
O manto da Terra tem diferentes temperaturas em diferentes profundidades. A temperatura do manto aumenta com a profundidade. Varia de 1598-3992°F. As temperaturas mais altas ocorrem onde o material do manto está em contato com o núcleo produtor de calor. O manto retém muito calor, que é circulado por todo o manto em espaços chamados células convectivas. O movimento do calor pode fazer com que as placas do fundo do mar e dos continentes se desloquem. Ao longo de milhões de anos, as placas da Terra podem se mover bastante. Quando essas mudanças acontecem rapidamente, experimentamos terremotos.
Este aumento constante da temperatura com a profundidade é conhecido como gradiente geotérmico. O gradiente geotérmico é responsável por diferentes comportamentos das rochas. Os diferentes comportamentos das rochas são usados para dividir o manto em duas zonas diferentes. As rochas do manto superior são frias e quebradiças, enquanto as rochas do manto inferior são quentes e macias, mas não derretidas. As rochas do manto superior são frágeis o suficiente para quebrar sob estresse e produzir terremotos. No entanto, as rochas do manto inferior são macias e fluem quando submetidas a forças em vez de quebrar.
A parte sólida superior do manto e toda a crosta constituem a Litosfera.
A astenosfera (entre 80-200 km) é uma região altamente viscosa, mecanicamente fraca e dúctil, deformante do manto superior que fica logo abaixo da litosfera. A astenosfera é a principal fonte de magma e é a camada sobre a qual se movem as placas da litosfera/placas continentais (placas tectônicas).
A descontinuidade entre o manto superior e o manto inferior é conhecida como Descontinuidade de Repetti.
A porção do manto que está logo abaixo da litosfera e da astenosfera, mas acima do núcleo, é chamada de mesosfera.
A parte interna da Terra é o núcleo. Esta parte da Terra está cerca de 2900 km abaixo da superfície da Terra. O núcleo é separado do manto pela Descontinuidade de Guttenberg.
O núcleo é composto principalmente de ferro (Fe) e níquel (Ni) e, portanto, também é chamado de NIFE . O núcleo constitui quase 15% do volume da Terra e 32,5% da massa da Terra. É a camada mais densa da Terra com sua densidade variando entre 9,5 a 14,5g∕cm 3 .
Depois de observar as velocidades das ondas P e das ondas S, os cientistas concluíram que o centro da Terra é dividido em duas camadas – o núcleo externo e o núcleo interno.
O núcleo externo é um líquido porque a temperatura é alta o suficiente para derreter os metais ferro e níquel. O núcleo externo começa cerca de 2.900 km abaixo da superfície e tem cerca de 2.300 km de espessura. Como a Terra gira, o núcleo externo gira em torno do núcleo interno e isso causa o magnetismo da Terra. O magnetismo tem sido usado por marinheiros para encontrar seu caminho na Terra por milhares e milhares de anos. O magnetismo também influencia partículas fora da atmosfera da Terra até mais de 60.000 km no espaço. O núcleo externo é de cerca de 3992-9032 °F. A densidade do núcleo externo está entre 10 g/cm3 e 12,3 g∕ cm3 .
O núcleo interno está a 5.150 quilômetros (3.200 milhas) abaixo da superfície da Terra. Ainda seria preciso viajar cerca de 1.300 quilômetros (808 milhas) a mais para chegar ao centro. A temperatura no núcleo interno é de cerca de 5.000 – 6.000 °C (9.032 – 10.832 °F). É feito dos mesmos materiais que o núcleo externo, mas devido à alta pressão, o núcleo interno é sólido. Aqui, uma tremenda pressão, produzida pelo peso das rochas sobrejacentes, é forte o suficiente para aglomerar os átomos e impedir o estado líquido. Esta alta pressão e os metais densos no núcleo fazem com que sua densidade seja de 13g∕cm 3 .
A descontinuidade entre o núcleo superior e o núcleo inferior é chamada de Descontinuidade de Lehmann.
A Terra também é dividida em camadas com base em propriedades físicas, como se a camada é sólida ou líquida.
As cinco camadas físicas são a litosfera, astenosfera, mesosfera, núcleo externo e núcleo interno.
1. Litosfera - A camada mais externa de rocha sólida encontrada na superfície da Terra é a litosfera. Inclui tanto a crosta quanto o sólido, a parte superior do manto. É relativamente menos denso do que as outras camadas físicas da Terra. A litosfera é dividida em pedaços chamados placas tectônicas.
2. Astenosfera – A astenosfera encontra-se abaixo da litosfera e é a camada de um manto fraco ou macio feito de rocha sólida que se move muito lentamente. Está localizado abaixo da litosfera. As placas tectônicas se movem no topo da astenosfera.
3. Mesosfera - A parte forte e inferior do manto é chamada de mesosfera. A rocha na mesosfera flui mais lentamente do que a rocha na astenosfera. A mesosfera é muito mais densa que a astenosfera.
4. Núcleo externo - O núcleo externo é a camada líquida do núcleo da Terra. O núcleo externo fica abaixo do manto e envolve o núcleo interno.
5. Núcleo interno - O núcleo interno é o centro sólido e denso do nosso planeta. O núcleo interno se estende da parte inferior do núcleo externo até o centro da Terra.
A litosfera e a astenosfera não são o mesmo que a crosta e o manto. A crosta e o manto são camadas de composição da Terra. A litosfera e a astenosfera são camadas físicas. A litosfera inclui a crosta e a parte sólida e mais externa do manto. A crosta é mais fina que a litosfera e contém material rochoso rico em sílica e muito menos denso que o material rochoso das outras camadas da Terra. A astenosfera é uma camada semi-sólida entre a litosfera sólida e a mesosfera.
A astenosfera não é um líquido. O material rochoso que compõe a astenosfera é dúctil, o que significa que pode ser esticado lentamente. A astenosfera é dúctil devido ao intenso calor do interior da Terra. À medida que o material rochoso na porção inferior da astenosfera é aquecido, ele sobe lentamente. À medida que sobe, começa a esfriar e afundar novamente. Assim, o material rochoso na astenosfera circula em enormes células de convecção. Essas células de convecção causam o movimento das placas tectônicas. As placas litosféricas que repousam na astenosfera são transportadas à medida que a astenosfera flui lentamente. O movimento das placas litosféricas causa terremotos e vulcões.
