Radioatividade da Terra: A Energia Interna do Nosso Planeta

A radioatividade terrestre

A radioatividade interna da Terra é principalmente devida à desintegração de isótopos radioativos (isótopos radioativos naturais como urânio-238, tório-232 e potássio-40). Essas desintegrações produzem partículas alfa, beta e raios gama, liberando assim energia térmica dentro do manto e da crosta terrestre.

Essa energia, liberada pela desintegração radioativa dos radioisótopos, desempenha um papel fundamental na manutenção de parte do manto terrestre em estado parcialmente fundido, condicionando a convecção do manto que impulsiona o movimento das placas litosféricas. Sem essa fonte interna de calor, a tectônica de placas, a formação de dorsais oceânicas e a atividade vulcânica seriam fortemente reduzidas, ou mesmo impossíveis a longo prazo.

A distribuição dos isótopos radioativos não é homogênea: alguns elementos, como o urânio e o tório, estão concentrados na crosta continental, enquanto o potássio-40 está mais presente no manto superior. Essa heterogeneidade influencia a distribuição local do fluxo térmico e a dinâmica geológica de diferentes regiões da Terra.

Tabela: Viscosidade do manto terrestre de acordo com a profundidade

A viscosidade não é uniforme e depende fortemente da profundidade, temperatura, pressão e composição mineralógica. Para comparação, o mel tem uma viscosidade de cerca de 10 Pa·s, então mesmo o manto superior é cerca de 10¹⁸ vezes mais viscoso que o mel, mas ainda pode fluir lentamente ao longo de milhões de anos.

• Fontes: Karato & Wu (1993), Rheology of the Upper Mantle, Science 260: 771–778; Mitrovica & Forte (2004), Earth and Planetary Science Letters 225: 177–191.

Impacto no aquecimento interno e na convecção do manto

A energia radioativa gera um aquecimento interno (fluxo de calor convectivo no manto terrestre) que provoca movimentos convectivos no manto. Esses movimentos impulsionam o deslocamento das placas litosféricas, alimentando a tectônica de placas e os fenômenos vulcânicos. A quantidade de calor produzida pode ser estimada em cerca de 20 TW para toda a Terra.

Tabela: Principais isótopos radioativos e sua contribuição para o aquecimento terrestre

• Fontes: Jaupart et al. (2007), Physics of the Earth and Planetary Interiors 160: 3–30; Turcotte & Schubert (2014), Geodynamics, 3^ª edição.