O núcleo interno da Terra gira à sua própria velocidade, é muito quente e muito provavelmente ajudou a preservar a vida e
Como a Terra poderia restaurar seu campo magnético tão rapidamente?
Os cientistas estão cada vez mais começando a acreditar queisso se deveu ao surgimento do núcleo interno da Terra. É uma esfera de ferro sólido que fica dentro de um núcleo externo derretido. Este último consiste em metal fervente que gera o campo magnético do planeta.
Os pesquisadores sugerem que o núcleo internoapareceu aproximadamente 4 bilhões de anos após o nascimento do próprio planeta. Cresceu lentamente, alguns milímetros por ano. Isso, acreditam os cientistas, levou à atividade no núcleo externo e provocou um aumento na potência do campo magnético.
"O núcleo interno restaurou o campo magnéticoTerra: e aconteceu no momento mais oportuno da evolução, diz John Tarduno, geofísico da Universidade de Rochester. “O que teria acontecido se não tivesse se formado?”
Os cientistas ainda estão se perguntando como e por que oo núcleo apareceu durante este período. “O núcleo interno é um planeta dentro de um planeta”, disse Hrvoe Tkalcic, sismólogo da Universidade Nacional Australiana (ANU). “Tem topografia própria, velocidade de rotação e estrutura próprias. Está sob nossos pés, mas ainda há muito que não entendemos sobre como funciona."
Como nosso "planeta" interior é estudado?
Para estudar o núcleo interno, os pesquisadores usam ondas sísmicas raras de terremotos ou testes nucleares que penetram ou ricocheteiam no núcleo interno.
Então os sismólogos descobriram que o núcleo internogira independentemente do resto do planeta. Usando modelos de computador, eles previram sua estrutura, bem como o comportamento incomum das ligas de ferro sob alta pressão.
Por muito tempo a humanidade tinha incompletoidéias sobre a estrutura interna da Terra. Foi apenas no início da década de 1930 que Inge Lehmann, uma sismóloga dinamarquesa, notou uma nova variedade de ondas P, ou ondas de pressão. Eles apontaram que o núcleo da Terra não é completamente líquido. Em 1936, Lehmann concluiu que a Terra tinha um núcleo interno sólido. Além disso, os pesquisadores notaram que a cada ano as ondas P que passam pelo núcleo interno são ligeiramente aceleradas. Isso só pode ser explicado de uma maneira - o núcleo interno gira mais rápido que o resto do planeta, cerca de 1° por ano. A cada 400 anos, eles sugeriram em um artigo da Nature de 1996, o núcleo interno fazia uma revolução extra dentro da Terra.
Esta descoberta chocou muitos geofísicos, queassumiu-se que o núcleo interno girava na mesma velocidade que o manto. Se você estudar sua rotação, ajudará a entender como o núcleo interno se conecta ao externo e afeta o campo magnético. Também explicará por que os pólos magnéticos da Terra vagam e se invertem de tempos em tempos.
Então o núcleo interno está se movendo mais rápido que a Terra, certo?
Na verdade.Mais tarde, o pesquisador Yi Yang compilou o banco de dados de terremotos mais extenso do mundo. Depois de analisá-los, Yang descobriu que o núcleo interno gira na mesma velocidade que o manto. Depois veio um facto ainda mais invulgar: de acordo com um estudo de 2021, o núcleo interno girava mais lentamente do que o resto do planeta, cerca de 0,05° por ano.
Os pesquisadores começaram a especular queo núcleo interno tem seu próprio ritmo. Durante décadas, os radioastrônomos acompanharam mudanças minúsculas na rotação da Terra. Eles foram observados de acordo com o sistema de referência espacial: eles rastrearam mudanças na posição de objetos espaciais distantes. A maioria das flutuações ao longo do ano se deve a furacões e terremotos, mas há uma pequena flutuação regular de 6 anos que não pode ser facilmente explicada.
“Ainda não sabemos por que isso está acontecendo, mas todos apostam no núcleo”, disse Benjamin Chao, pesquisador da Academia Sinica.
O que é o núcleo interno feito?
O núcleo interno é o lugar mais metálicono chão. Ele contém ainda mais metais do que o externo. Ambos são feitos principalmente de ferro com um toque de níquel. Acredita-se também que o ferro contenha traços de elementos mais leves, como oxigênio, carbono e silício.
Quando o ferro cristaliza em umsuperfície do núcleo interno, ele ejeta alguns desses elementos de si mesmo. O resultado é ferro quase puro. É como o gelo se formando em um balde de água salgada: ele desloca o sal e se torna principalmente água doce. Os elementos ejetados do núcleo são mais leves que o ferro: sobem e avançam: esse processo causa até 80% de convecção, que gera o campo magnético da Terra.
A convecção é um tipo de transferência de calor e transferência de calor, durante a qual a energia interna é transferida por jatos e fluxos da própria substância.
O que ainda não sabemos sobre o núcleo interno?
O que acontece com o ferro restante - neste tópicohá um debate contínuo. Os átomos de ferro na superfície da Terra - como os de uma frigideira de ferro fundido - têm uma estrutura cúbica. Mas se pequenas amostras de ferro forem espremidas entre dois diamantes e criarem uma pressão semelhante à do núcleo interno, os átomos reorganizam-se em hexágonos.
A dificuldade é que ninguém aindasabe o que acontece ao ferro quando é simultaneamente comprimido e aquecido a milhares de graus, diz Lidunka Vochadlo, física mineral computacional da University College London.
Essas condições são difíceis de recriar em laboratório,porque o carbono nos diamantes muitas vezes contamina o ferro quando aquecido, observou Vochadlo. Sua equipe fez simulações de computador e descobriu que a forma de um hexágono, ou hexágono, é a estrutura mais estável nas condições do núcleo interno. Os modelos também mostram que o ferro puro torna-se macio quando atinge 98% do seu ponto de fusão.
Por exemplo, a água deve esfriar abaixo do pontocongelando para formar gelo. Os pesquisadores sugeriram que o ferro não poderia solidificar em uma forma hexagonal se fosse quase 1.340°C mais frio que o núcleo interno. No início de 2022, foi publicada uma modelagem em escala atômica sugerindo que o ferro acumulado no núcleo interno pode primeiro cristalizar na forma cúbica antes de fazer a transição para a forma hexagonal.
Como o núcleo interno e a vida na Terra estão conectados?
Segundo informações de uma formação vulcânica que surgiu há 565 milhões de anos na margem norte do rio St., em Lawrence, o campo magnético naquela época era um décimo do que é hoje.
Isto provavelmente se deveu ao fato de que a influência externao núcleo perdia calor rapidamente, diz Peter Driscoll, geodinamicista do Carnegie Institution for Science. Se o campo magnético da Terra desaparecesse completamente, a vida, à medida que se desenvolvesse, ficaria fortemente exposta à radiação das explosões solares. O aumento da radiação poderia esgotar o oxigênio, um recurso valioso para toda a vida.
Apenas 30 milhões de anos depois, a intensidade do campo magnéticoas margens subiram para 70% dos valores atuais. Na mesma época, o desenvolvimento ativo da vida produziu uma revolução na Terra. Foi então que a maioria dos grupos de animais se originou, surgiram as primeiras espécies terrestres.
Talvez o mundo nascente e todas as coisas vivasno planeta Terra devem sua existência ao núcleo interno de ferro, localizado 5.000 km abaixo, sob nossos pés. Agora os pesquisadores estão tentando reproduzir em laboratório as condições encontradas no núcleo: uma tarefa difícil, mas necessária. Com a ajuda de tal experimento, é possível confirmar as conclusões que os pesquisadores tiraram anteriormente com base em modelos matemáticos.