Os cientistas teorizam que, no interior da Terra, as condições são extremamente quentes e extremamente pressurizadas. É isso que permite que o núcleo principal de ferro e níquel seja dividido entre uma região interna sólida e uma região externa líquida. Acredita-se que a dinâmica desse núcleo seja responsável por impulsionar a magnetosfera protetora do nosso planeta, e é por isso que os cientistas estão determinados a melhorar sua compreensão.
Graças a novas pesquisas conduzidas por uma equipe internacional de cientistas, parece que a região central também recebe seu quinhão de “neve”! Em outras palavras, suas pesquisas mostraram que dentro do núcleo externo, pequenas partículas de ferro solidificam e caem para formar pilhas de até 320 km (200 milhas) de espessura em cima do núcleo externo. Essas descobertas podem melhorar muito a nossa compreensão das forças que afetam o planeta inteiro.
A pesquisa foi conduzida por uma equipe de pesquisadores da Jackson School of Geosciences da Universidade do Texas em Austin, liderada pelo professor Youjun Zhang, do Instituto de Física Atômica e Molecular da Universidade de Sichuan. O estudo que descreve sua pesquisa foi publicado na edição de 23 de dezembro da Jornal de Pesquisa Geofísica (JGR) Solid Earth.
Estudar as profundezas da Terra não é tarefa fácil, pois o radar de penetração no solo não pode provar que a amostragem direta e profunda é absolutamente impossível. Como resultado, os pesquisadores são forçados a estudar o interior da Terra através da ciência da sismologia - ou seja, o estudo das ondas sonoras que são geradas pela atividade geológica e passam pelo planeta regularmente.
Medindo e analisando essas ondas, os cientistas geológicos conseguem obter uma imagem melhor da estrutura e composição do interior. Nos últimos anos, eles observaram uma discrepância entre os dados sísmicos e os modelos atuais do núcleo da Terra. Essencialmente, as ondas medidas se moveriam mais lentamente do que o esperado ao passar pela base do núcleo externo e mais rápidas ao se mover pelo hemisfério oriental do núcleo interno.
Para resolver esse mistério, o professor Zhang e seus colegas propuseram que a cristalização de partículas de ferro poderia estar ocorrendo no núcleo externo, criando um núcleo interno "coberto de neve". A teoria de que existe uma camada de lama entre o núcleo interno e externo foi proposta pela primeira vez por S.I. Braginskii em 1963, mas foi rejeitada devido ao conhecimento predominante das condições de calor e pressão no núcleo.
No entanto, usando uma série de experimentos realizados em materiais semelhantes a núcleos e estudos científicos mais recentes, o Prof. Zhang e sua equipe conseguiram mostrar que a cristalização no núcleo externo é realmente possível. Além disso, eles descobriram que cerca de 15% da parte mais baixa do núcleo externo poderia ser feita de cristais à base de ferro que eventualmente cairiam e se assentariam sobre o núcleo interno sólido.
"É uma coisa bizarra de se pensar", disse Nick Dygert, professor assistente da Universidade de Tenessee, que ajudou a conduzir a pesquisa como parte de uma bolsa de pós-doutorado com o JSG. "Você tem cristais dentro do núcleo externo nevando no núcleo interno por uma distância de várias centenas de quilômetros."
Como o professor Jung-Fu Lin (outro co-autor do estudo) explicou, isso é semelhante à forma como as rochas se formam dentro dos vulcões. "O núcleo metálico da Terra funciona como uma câmara de magma que conhecemos melhor na crosta", disse ele. A equipe até comparou o processo que faz com que pilhas de partículas de ferro se formem no núcleo externo da Terra com o que acontece dentro das câmaras de magma mais próximas da superfície da Terra.
Enquanto a compactação de minerais cria o que é conhecido como "rocha acumulada" nas câmaras de magma, a compactação de partículas de ferro nas profundezas do interior da Terra contribui para o crescimento do núcleo interno e o encolhimento do núcleo externo. O acúmulo dessas partículas contra o núcleo externo seria responsável pelas aberrações sísmicas, uma vez que uma variação na espessura entre os hemisférios leste e oeste explicaria a mudança na velocidade.
Dada a influência do núcleo sobre os fenômenos em todo o planeta - como a magnetosfera mencionada acima e o aquecimento que impulsiona a atividade tectônica - aprender mais sobre sua composição e comportamento é essencial para melhorar nossa compreensão de como esses processos maiores funcionam. A esse respeito, a pesquisa conduzida pelo Prof. Zhang e seus colegas poderia ajudar a resolver questões de longa data sobre o interior da Terra e como ele surgiu.
Como Bruce Buffet, professor de geociências da UC Berkley, que estuda interiores planetários (e não participou do estudo):
“Relacionar as previsões do modelo com as observações anômalas permite extrair inferências sobre as possíveis composições do núcleo líquido e talvez conectar essas informações às condições que prevaleciam na época em que o planeta foi formado. A condição inicial é um fator importante na Terra se tornando o planeta que conhecemos. ”
Dado o modo como se acredita que a magnetosfera da Terra e sua atividade tectônica tenham desempenhado um papel vital no surgimento e na evolução da vida, entender a dinâmica do interior do nosso planeta também poderia ajudar na busca de exoplanetas potencialmente habitáveis - para não mencionar extra- vida terrestre!
A pesquisa foi financiada pela Fundação Nacional de Ciência Natural da China, Fundos de Pesquisa Fundamental para as Universidades Centrais, a Escola de Geociências Jackson, a Fundação Nacional de Ciência e a Fundação Sloan.
