Por que a gravidade é mais fraca acima da Antártica do que em qualquer outro lugar do planeta? E como essa anomalia espetacular se instalou e, em seguida, se fortaleceu de forma duradoura ao longo da história da Terra?
Um novo estudo publicado em acesso aberto na Scientific Reports traz elementos de resposta decisivos. Conduzida por uma equipe do Instituto de Física do Globo de Paris (IPGP), esta pesquisa contou com o apoio importante da iniciativa Make Our Planet Great Again (MOPGA), financiada pela Agência Nacional de Pesquisa (ANR).
Retroceder no tempo até o coração do planeta
Para entender a origem dessa depressão gravitacional única, os pesquisadores reconstruíram a evolução da dinâmica interna da Terra ao longo de quase 70 milhões de anos. Essa "depressão gravitacional" não corresponde a um buraco físico, mas a uma vasta ondulação do campo gravitacional terrestre, ligada a um déficit de massa. Sua abordagem combina imagens provenientes da tomografia sísmica — comparáveis a radiografias do interior do globo obtidas a partir das ondas sísmicas — com modelos físicos que descrevem a deformação extremamente lenta das rochas do manto.
Este método permite produzir uma verdadeira "história animada" das correntes profundas sob a Antártica e acompanhar sua evolução na escala dos tempos geológicos.
Um motor profundo que muda de regime
Os resultados revelam uma virada importante entre cerca de 50 e 30 milhões de anos atrás. Num primeiro momento, a depressão gravitacional estava principalmente ligada ao afundamento de rochas frias e densas em direção às profundezas do manto, ao longo das margens pacífica e sul-atlântica do continente antártico.
Depois, progressivamente, uma dinâmica diferente se impõe: uma vasta coluna de rochas quentes e mais leves, situada sob o Mar de Ross, com milhares de quilômetros de largura, sobe das grandes profundezas em direção ao manto superior. Esta ascensão lenta, mas contínua, modifica profundamente a distribuição das massas sob o continente.
O estabelecimento de uma anomalia gravitacional fora do comum
A combinação desses dois processos — o afundamento duradouro de rochas frias nas margens do continente e a ascensão de materiais quentes sob seu centro — acentua fortemente o déficit de massa sob a Antártica. A depressão gravitacional então se estabiliza em sua posição atual e atinge a intensidade excepcional que observamos hoje, tornando esta região a maior anomalia gravitacional continental do planeta.
Quando a dinâmica do manto influencia a superfície
Este período chave da evolução interna da Terra coincide com um ligeiro, mas bem documentado, deslocamento do eixo de rotação do planeta, conhecido como deriva polar, por volta de 50 milhões de anos atrás. O estudo estabelece assim uma ligação direta entre a circulação profunda do manto, as variações de grande comprimento de onda do campo gravitacional medido na superfície e mudanças sutis, mas globais, no comportamento da Terra.
O que este estudo muda na nossa compreensão da Terra
Ao traçar a evolução da depressão gravitacional antártica ao longo de várias dezenas de milhões de anos, este trabalho traz uma visão integrada dos vínculos entre dinâmica interna, campo gravitacional e rotação do planeta. Ele mostra como processos lentos e invisíveis na escala humana podem deixar uma assinatura mensurável na superfície do globo e até mesmo influenciar a orientação da Terra no espaço.
Corte esquemático sob a Antártica ilustrando a depressão do geóide (anomalia de gravidade). O afundamento de rochas frias e densas (placas subductantes) de ambos os lados, combinado a uma ascensão de rocha quente no centro, cria um déficit de massa, o que se traduz em uma gravidade ligeiramente mais fraca acima do continente (setas pretas). Deformação vertical exagerada. Este esquema conceitual sintetiza a estrutura de densidade e fluxo do manto sob a Antártica prevista pelas reconstruções de convecção.