Vulcanismo e Tectónica Planetária

Como o calor que escapa do interior de um planeta constrói vulcões, deforma a crosta e remodela mundos em todo o Sistema Solar.

Definition

Vulcanismo e tectónica planetária é o estudo de como o calor interior impulsiona a erupção de magma e a deformação da litosfera em planetas e luas.

Scope

Este tópico abrange as expressões vulcânicas e tectónicas da perda de calor interior em planetas rochosos e luas: geração e ascensão de magma, erupções efusivas e explosivas, vulcões-escudo e basaltos de inundação, e a deformação das litosferas em falhas, dobras e padrões tectónicos globais. Abrange a tectónica de placas do tipo terrestre, regimes de tampa estagnada em Vénus e Marte, vulcanismo impulsionado pelas marés em Io, e criovulcanismo em luas geladas, com base em sensoriamento remoto comparativo e geofísica.

Core questions

• Como se forma, ascende e irrompe o magma em corpos com diferentes composições e gravidades?
• O que determina se um planeta tem tectónica de placas, uma tampa estagnada ou outros estilos tectónicos?
• Como o aquecimento das marés impulsiona o vulcanismo intenso de Io e o possível criovulcanismo noutros locais?
• O que as formas de relevo vulcânicas e tectónicas revelam sobre a história térmica de um planeta?

Key theories

Tectónica de placas como um modo de convecção planetária

Na Terra, a convecção do manto fragmenta a litosfera em placas móveis que se reciclam no interior, um modo de arrefecimento eficiente que parece ser único entre os planetas terrestres atualmente.

Tectónica de tampa estagnada

Em Vénus e Marte, a litosfera comporta-se como uma única tampa rígida sobre um manto em convecção, de modo que o calor escapa principalmente através do vulcanismo e da remodelação episódica, em vez da reciclagem de placas.

Aquecimento das marés e vulcanismo

A flexão gravitacional periódica de uma lua numa órbita excêntrica dissipa energia sob a forma de calor, impulsionando o vulcanismo ativo extremo de Io e mantendo a atividade subterrânea noutros satélites.

Mechanisms

A descompressão ou o aquecimento produzem fusão de silicatos que é flutuante e ascende através da litosfera para irromper como lava ou, onde os voláteis se exsolvem, explosivamente. As tensões da convecção, arrefecimento, marés e impactos deformam a crosta em falhas e dobras. Em luas geladas, gelos e salmouras de baixo ponto de fusão podem irromper como criovulcanismo.

Clinical relevance

A atividade vulcânica e tectónica remodela planetas, liberta gases para as atmosferas e sinaliza um interior ativo, tornando-a central para a datação de superfícies e para a avaliação da capacidade de um corpo suportar ambientes habitáveis.

History

As sondas espaciais revelaram uma diversidade surpreendente de vulcanismo e tectónica: a Mariner e a Viking mapearam os gigantes vulcões Tharsis e os sistemas de rift de Marte, a Voyager descobriu vulcanismo ativo em Io em 1979, logo após Peale e colegas terem previsto o aquecimento das marés, e a Magellan expôs as planícies de Vénus remodeladas vulcanicamente. Estas descobertas reformularam o vulcanismo e a tectónica como fenómenos à escala planetária.

Debates

História de remodelação de Vénus

Permanece em debate se Vénus foi remodelado num evento global catastrófico ou através de vulcanismo mais gradual e contínuo, dada a sua população de crateras esparsa e quase aleatoriamente distribuída.

Key figures

• H. Jay Melosh
• Gerald Schubert
• Stanton Peale
• Donald Turcotte

Seminal works

• melosh2011
• turcotteschubert2014

Frequently asked questions

Qual é o maior vulcão do Sistema Solar?

O Olympus Mons em Marte, um vulcão-escudo aproximadamente do tamanho do estado do Arizona nos EUA e muito mais alto que o Monte Everest, construído ao longo de um ponto quente estacionário de longa duração na litosfera estagnada de Marte.

Por que Io é tão vulcanicamente ativo?

Io é comprimido pela gravidade de Júpiter e por ressonâncias orbitais com luas vizinhas, e a flexão das marés resultante aquece o seu interior o suficiente para impulsionar o vulcanismo contínuo.