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A Terra tem uma camada oculta e ninguém sabe exatamente o que é

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A Terra pode ter mais camadas do que os cientistas pensavam.

Uma nova pesquisa descobriu que pode haver uma camada oculta dentro do núcleo interno sólido da Terra – um núcleo interno-interno, se preferir. A natureza precisa dessa camada é misteriosa, mas pode ter algo a ver com mudanças na estrutura do ferro sob temperaturas e pressões extremas. O estudo revela que há mais complexidade no núcleo interno do que se apreciava anteriormente, disse Jo Stephenson, estudante de doutorado em sismologia na Australian National University em Canberra, que liderou a pesquisa.

“Não é apenas uma bola de ferro sólida”, disse Stephenson ao Live Science.

Um núcleo complexo

O núcleo da Terra é dividido em duas partes. O núcleo externo líquido começa a cerca de 1.800 milhas (2.897 quilômetros) da superfície da Terra e é feito de metais líquidos a temperaturas de 4.000 a 9.000 graus Fahrenheit (2.204 a 4.982 graus Celsius). A cerca de 3.200 milhas (5.150 km) abaixo da superfície da Terra, o núcleo faz a transição para ferro sólido (e um pouco de níquel ).

Os primeiros indícios de que poderia haver algo interessante escondido no centro do núcleo interno vieram já na década de 1980. Como não há como chegar ao núcleo interno, onde as temperaturas se aproximam das da superfície do sol, os cientistas usam ondas de terremoto para fazer imagens do núcleo. Ondas de um terremoto em um lado do planeta que são detectadas no outro lado do planeta carregam mudanças sutis que os cientistas podem usar para recriar uma imagem do que eles passaram.

Estranhamente, quando as ondas passam pelo núcleo do norte para o sul, elas viajam mais rápido do que as ondas que passam pelo núcleo paralelo ao equador da Terra. Ninguém sabe por que isso acontece, disse Stephenson, mas é um achado consistente. O termo técnico para essa excentricidade é anisotropia.

Mistérios profundos

Mas bem no centro do núcleo interno, algo parece estar diferente, os cientistas notaram no início dos anos 2000. Nesta profundidade, a anisotropia parecia não corresponder à do resto do núcleo interno.

“Nas últimas duas décadas, não ficou muito claro qual é esse sinal no centro da Terra nos dados e por que o vemos”, disse Stephenson.

Stephenson e seus colegas reuniram um conjunto de dados de cerca de 100.000 ondas de terremoto que passaram por esse nível do núcleo e aplicaram um algoritmo que busca a melhor explicação física do que está acontecendo para explicar os dados. O que eles descobriram foi que no núcleo interno-interno, começando a cerca de 400 milhas (650 km) do centro da Terra, a anisotropia na direção lenta não era mais paralela ao equador, mas a 54 graus.

“Isso não é apenas ruído nos dados, é realmente algo que está lá”, disse Stephenson.

Mas não é fácil dizer o que é esse algo. Os pesquisadores agora estão trabalhando com físicos minerais e geodinamicistas para tentar criar modelos do núcleo interno que explicariam essa mudança. Conforme o planeta esfria, o núcleo interno se resfria e se expande, disse Stephenson, então a estrutura do núcleo interno pode ter algo a ver com a forma como o ferro se cristaliza à medida que esfria, ou pode ser devido a mudanças na forma como o metal se comporta em grandes temperaturas e pressões.

A imagem do núcleo é complexa, em parte porque os terremotos profundos que os cientistas usam para obter imagens não ocorrem uniformemente em todo o globo. Este conjunto de dados irregular leva a pontos cegos. Sismólogos e geofísicos estão agora trabalhando em maneiras de descobrir tipos sutis de ondas de terremoto, chamadas de fases exóticas, que passaram pelo núcleo interno. Essas fases geralmente são sutis demais para serem percebidas em um único terremoto, mas podem ser detectadas em grandes conjuntos de dados de milhares de terremotos.

É importante entender o núcleo, disse Stephenson, porque suas interações em redemoinho criam o campo magnético da Terra . O campo magnético, por sua vez, protege o planeta das partículas carregadas que fluem do sol. Essa proteção possibilitou a evolução da vida.

“É muito, muito importante”, disse Stephenson.

A pesquisa foi publicada em 7 de dezembro de 2020 no Journal of Geophysical Research: Solid Earth .

Originalmente publicado na Live Science.

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