Cientistas podem ter descoberto causa do congelamento do núcleo interno da Terra

No passado, o núcleo da Terra era líquido, mas, com o passar do tempo, ele se tornou sólido. Até hoje, o motivo dessa mudança de estado era uma incógnita, mas um grupo de cientistas acredita ter finalmente desvendado este mistério.

O núcleo de nosso planeta é um dos grandes mistérios acerca da Terra, já que ele é muito difícil de se estudar. Afinal, além de ser extremamente quente (4.726,85 °C), ele está muito distante de nós – mais de 5,1 mil km, enquanto o máximo que os humanos conseguiram escavar até hoje foram apenas 12.263 mil metros.

O que nos ajuda a estudar esse maravilhoso sistema interno de nossa casa é a observação das ondas sísmicas que viajam mundo afora, bem como as linhas de seu campo magnético, resultado das condições do núcleo.

No The Conversation, Alfred Wilson-Spencer, pesquisador de Física Mineral na 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 super quente.

Se entendermos como o núcleo deixou de ser líquido, poderemos ser capazes de entender os campos magnéticos da Terra, levando à compreensão das condições necessárias para que a vida prospere, pois sabemos o quão importante a magnetosfera é para proteger a Terra da radiação solar.

“Este processo de congelamento libera elementos, como oxigênio e carbono, que não são compatíveis com estar em um sólido quente. Ele cria um líquido quente e flutuante no fundo do núcleo externo. O líquido sobe para o núcleo externo líquido e se mistura com ele, o que cria correntes elétricas (por meio de ‘ação de dínamo’) que gera nosso campo magnético”, explica Wilson-Spencer.

Por que é tão difícil entender como o núcleo da Terra virou sólido?

Segundo o pesquisador, a tarefa é árdua por conta de nossa localização na Terra e no tempo, com o resfriamento acontecendo há um bilhão de anos ou mais;

No artigo, a equipe explica que, tradicionalmente, a ciência compreende que a temperatura do núcleo terrestre caiu até atingir a temperatura de fusão da liga de ferro líquido constituinte. Nesse momento, o “congelamento” teria iniciado;

“No entanto, essa imagem é incompleta porque ignora o requisito físico de que todos os líquidos devem ser super-resfriados por quantidade [significativa] […] abaixo da temperatura de fusão antes que os sólidos possam nuclear sem refusão”, prosseguem;

Outros modelos acerca desse fenômeno dão conta que, para que ele acontece em cerca de um bilhão de anos, o ferro líquido, bem como outros minerais com menor presença, teriam que ser super-resfriado entre 426,85 °C e 726,85 °C, algo que representa alguns problemas.

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

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Passo a passo do estudo

Para chegar às conclusões do estudo, os cientistas analisaram como a presença de outros elementos no núcleo terrestre poderia afetar seu resfriamento a partir da simulação, em um supercomputador, das interações de átomos de ferro e carbono sob pressão intensa.

Havendo a presença do carbono, o grupo descobriu que o núcleo teria capacidade de resfriamento e solidificação com muito menos super-resfriamento, podendo ser até a menos de 426,85 °C e em escalas de tempo aceitáveis.

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

As implicações de não entender 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 elas não levam em conta a questão do super-resfriamento. Mesmo um modesto super-resfriamento 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 na Universidade de Leeds e principal autor do estudo, em artigo do The Conversation

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