A MESOSFERA

A mesosfera é a região situada abaixo da astenosfera, sendo caracterizada por apresentar alta viscosidade (1022 a 1026 P), ocasionada pelo aumento da pressão com a profundidade, que dificulta movimentos de convecção. Devido aos elevados valores de viscosidade, existem modelos que admitem a existência de células de convecção independentes, mas teorias baseadas em processos de convecção no manto como um todo também não são totalmente descartadas.

Convecção é o movimento produzi­do quando um material menos denso ascende para as porções mais superficiais, enquanto que um de composição mais densa mergulha. O mecanismo de convecção no manto tem origem essencialmente térmica, sendo diferente daquele que ocorre no núcleo, onde grande parte da convecção é originada pela formação e mergulho de material denso (Fe-Ni) em direção à parte mais central (convecção gravitacional) devido ao seu processo de resfriamento.

Devido à grande complexidade da convecção somente os casos mais simples foram estudados detalhadamente. Um destes casos é a convecção de Rayleigh-Bernard que ocorre em um tanque contendo um líquido, cuja base é aquecida uniformemente e o topo é também resfriado de maneira uniforme. Neste experimento, um leve aquecimento estabelece somente um gradiente de temperatura vertical, sendo o calor transportado para cima somente por condução. Embora existam variações da densidade em função da altura (camadas inferiores menos densas do que as superiores), não existem variações laterais na densidade e não ocorre convecção.

Aumentando-se gradativamente a temperatura da base do tanque, a densidade das camadas inferiores diminui progressivamente, chegando a um ponto onde desenvolve-se espontaneamente uma irregularidade, iniciando-se a convecção automaticamente. Inicialmente as células de convecção são regulares, tão largas quanto profundas (quadradas), ajustando-se umas às outras formando uma espécie de "colméia", onde o material mais quente ascende na região mais central, enquanto que o mais frio mergulha na borda de cada célula.

Aquecendo-se ainda mais a base do tanque a energia do sistema aumentará, até que em um determinado momento a regularidade começa a desaparecer. Nas fases iniciais ocorrerá apenas uma mudança nas dimensões das células, sendo que no final o fluxo torna-se irregular com o material ascendendo de maneira caótica.

Informações cedidas por Leila Soares Marques (leila@iag.usp.br)