Causa da solidificação do núcleo da Terra pode ter sido achada

No passado, o núcleo da Terra era líquido, mas com o tempo tornou-se sólido. Até hoje, o motivo desta mudança de estado era desconhecido, mas um grupo de cientistas acredita ter finalmente resolvido este mistério.

O núcleo do nosso planeta é um dos grandes mistérios da Terra, pois é muito difícil de estudar. Afinal, além de extremamente quente (4.726,85 °C), está muito distante de nós – mais de 5.100 km, enquanto o máximo que o homem conseguiu escavar até hoje é de apenas 12.263 mil metros.

O que nos ajuda a estudar este maravilhoso sistema interno da nossa casa é a observação das ondas sísmicas que viajam pelo mundo, bem como das suas linhas de campo magnético, resultado das condições do núcleo.

Nó A conversaAlfred Wilson-Spencer, pesquisador de Física Mineral da Universidade de Leeds e principal autor do novo estudo – publicado no servidor de pré-impressão EarthArXiv e ainda não revisado por pares – explica que, “à medida que a Terra esfria gradualmente, o núcleo interno se expande para fora [enquanto] o líquido rico em ferro ao redor ‘congela’”, deixando-o superaquecido.

Se compreendermos como o núcleo deixou de ser líquido, poderemos compreender os campos magnéticos da Terra, levando à compreensão das condições necessárias para a vida prosperar, pois sabemos a importância da magnetosfera na proteção da Terra da radiação solar.

“Esse processo de congelamento libera elementos, como oxigênio e carbono, que não são compatíveis com a presença de um sólido quente. Ele cria um líquido quente e flutuante na parte inferior do núcleo externo. O líquido sobe até o núcleo externo líquido e se mistura com ele, o que cria correntes elétricas (por meio da ‘ação do dínamo’) que geram nosso campo magnético”, explica Wilson-Spencer.

Por que é tão difícil compreender como o núcleo da Terra se tornou sólido?

• Segundo o pesquisador, a tarefa é árdua devido à nossa localização na Terra e no tempo, com o resfriamento ocorrendo há um bilhão de anos ou mais;
• No artigo, a equipe explica que, tradicionalmente, a ciência entende que a temperatura do núcleo da Terra caiu até atingir a temperatura de fusão da liga de ferro líquido constituinte. Nesse momento já teria começado o “congelamento”;
• “No entanto, este quadro está incompleto porque ignora o requisito físico de que todos os líquidos devem ser super-resfriados em quantidade [significativa] […] abaixo da temperatura de fusão antes que os sólidos possam nuclear sem refusão”, continuam;
• Outros modelos sobre este fenómeno mostram que, para que aconteça dentro de cerca de mil milhões de anos, o ferro líquido, assim como outros minerais com menor presença, teriam de ser super-arrefecidos entre 426,85 °C e 726,85 °CC, o que coloca alguns problemas.

“Se o núcleo fosse super-resfriado a 726,85°C antes do congelamento, o núcleo interno deveria ser muito maior do que o observado. Alternativamente, se for necessário 726,85°C para congelamento e [isso] nunca foi alcançado, o núcleo interno não deveria existir”, observa Wilson-Spencer.

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Estude passo a passo

Para chegar às conclusões do estudo, os cientistas analisaram como a presença de outros elementos no núcleo da Terra poderia afetar o seu resfriamento ao simular, em um supercomputador, as interações dos átomos de ferro e carbono sob intensa pressão.

Com a presença do carbono, o grupo descobriu que o núcleo teria capacidade de resfriar e solidificar com muito menos superresfriamento, que poderia até ficar abaixo de 426,85 °C e dentro de escalas de tempo aceitáveis.

Porém, o estudo precisa ser aprofundado e a teoria pode ser mais complexa, dada a presença de mais elementos no centro da Terra, como oxigênio e silício. Por outro lado, a descoberta já lança um pouco de luz sobre o misterioso fenômeno pelo qual o núcleo da Terra sofre há tanto tempo.

As implicações de não compreender a formação do núcleo interno são de longo alcance. Estimativas anteriores da idade do núcleo interno variam de 500 milhões a um bilhão de anos. Mas eles não levam em consideração a questão da hipotermia. Mesmo um super-resfriamento modesto de -173,15°C pode significar que o núcleo interno é várias centenas de milhões de anos mais jovem do que se pensava anteriormente.

Alfred Wilson-Spencer, pesquisador de Física Mineral da Universidade de Leeds e principal autor do estudo, em artigo na A conversa