Cientistas descobriram por que o núcleo da Terra permanece sólido

Cientistas têm uma nova explicação para o núcleo interno da Terra permanecer sólido apesar de estar mais quente do que a superfície do Sol. Segundo eles, isso pode se resumir à arquitetura atômica da bola de ferro cristalizada no centro da Terra.

 

Os pesquisadores sugerem que esse núcleo de ferro existe em um estado atômico nunca visto anteriormente, o que permitiria suportar as temperaturas e as pressões encontradas no centro do nosso Planeta. Uma equipe do Instituto Real de Tecnologia KTH na Suécia usou Triolith – um dos maiores supercomputadores do país – para simular os processos atômicos que podem estar acontecendo cerca de 6.400 quilômetros sob nossos pés.

 

Como qualquer metal, as estruturas de escala atômica no ferro mudam dependendo da temperatura e da pressão. A temperatura ambiente e sob pressão normal, o ferro está na fase cúbica centrada no corpo (BCC). Sob alta pressão, muda para uma fase hexagonal fechada (HCP).

 

Estes termos técnicos descrevem a disposição dos átomos dentro do metal, que por sua vez afeta sua força e outras propriedades, tais como se permanece contínuo ou não. Até agora, pensava-se que o ferro sólido, cristalizado no núcleo da Terra, estava em um arranjo de HCP, pois as condições eram instáveis. “Sob condições no núcleo da Terra, BCC ferro exibe um padrão de difusão atômica nunca antes observado“, disse um dos pesquisadores, Anatoly Belonoshko.

 

“A fase de BCC segue o lema: ‘O que não me mata me faz mais forte’. A instabilidade mata a fase BCC em baixa temperatura, mas a torna estável em alta temperatura“, completou. Belonoshko compara a atividade atômica extrema do ferro no centro da Terra a cartas sendo embaralhadas em uma plataforma.

 

E essas forças são realmente notáveis: 3,5 milhões de vezes a pressão que experimentamos na superfície, juntamente com temperaturas de cerca de 6.000° C mais quentes do que as da superfície. Os dados analisados pelo Triolith também mostram que 96% do núcleo interno da Terra é feito de ferro – um valor maior do que as estimativas anteriores, com níquel e outros elementos leves compondo o resto.

 

Outro mistério que poderia ser resolvido pela pesquisa mais recente é por que as ondas sísmicas viajam mais rápido entre os polos do que através do Equador – uma característica tecnicamente conhecida como anisotropia – o que significa algo organizado em uma direção específica, como as linhas da madeira.

 

Os pesquisadores dizem que o comportamento do ferro BCC sob as condições intensas no núcleo da Terra pode ser suficiente para criar efeitos anisotrópicos em larga escala, abrindo outro caminho para os cientistas explorarem no futuro. É importante notar que estas hipóteses são baseadas em simulações específicas dos movimentos internos da Terra e equipes que executam diferentes simulações de cálculos podem acabar com resultados incompatíveis com essas conclusões.

 

Até que possamos descobrir como colocar instrumentos lá em baixo, nunca estaremos 100% seguros de que os cálculos estão corretos – e com os tipos de pressões e temperaturas que pensados existir, talvez nunca tenhamos evidências diretas de atividade do núcleo. Mas é importante pesquisar, apesar dos desafios, porque uma vez que sabemos mais sobre o funcionamento interno da Terra, podemos fazer melhores previsões sobre o que acontecerá a seguir.

 

“O objetivo das ciências da Terra é compreender o passado, o presente e o futuro da Terra“, diz Belonoshko. Os resultados estão na revista Nature Geoscience.

[ Science Alert ] [ Foto: Reprodução / Science Alert ]