Como sabemos que o núcleo da Terra é feito de ferro

Por , em 19.08.2013

O núcleo da Terra e sua composição podem ser estudados através de ondas sísmicas que viajam através das camadas da estrutura planetária a uma velocidade que depende das propriedades do material que essas ondas percorrem.

A melhor conclusão para o que compõe a parte interior do núcleo é ferro. O ferro é de longe o metal mais abundante no universo. Muitos meteoritos têm quantidades significativas da substância em seu estado nativo, e ele é considerado o primeiro metal a se formar no universo, no interior das estrelas.

O interior do nosso planeta poderia ser feito de uma mistura de outros metais magnéticos, mas existem várias razões para presumir que o núcleo é feito predominantemente de ferro. Os cientistas acreditam que uma grande parte da Terra primitiva foi formada por acreção planetária via colisões e uniões de asteroides, que são ricos em ferro.

Além disso, é tão quente no interior da Terra que a composição metálica torna-se líquida. Diferentes elementos apresentam diferentes densidades e assim, num meio fluído, separam-se os elementos em função da sua densidade: os pesados ​​para o fundo e os leves para o topo. O interior da Terra tem sido quente por tanto tempo que este processo de separação por densidade já deve ter atingido o equilíbrio – daí vem a ideia de que o núcleo externo da Terra é predominantemente composto por um elemento.

Algumas das provas mais convincentes para a composição do núcleo ser ferro vem do que sabemos sobre gravidade e ondas de energia. Sabemos o tamanho da Terra e sua força gravitacional, portanto, pode-se inferir sua densidade. Da densidade da Terra, podemos estimar quais os elementos que a compõem, e um núcleo de ferro é o melhor modelo para estimar sua massa.

A partir de ondas de energia, os geólogos usam sismógrafos para medir movimentos interiores (por exemplo, terremotos) da Terra, e essas ondas de energia formam ondas de compressão e cisalhamento (ou tangencial, ou tensão cortante).

Dos sismógrafos em todo o mundo, podemos ver que as ondas de cisalhamento desaparecem quando atingem a profundidade do núcleo externo da Terra. Isso nos diz que o núcleo externo é composto de material líquido. Isso ocorre porque os líquidos não podem ser cortados – só se movem para fora do caminho.

As ondas de compressão, por outro lado, na verdade, desaceleram. Isto é porque o líquido é muito menos compressível do que o material acima, feito de rocha parcialmente fundida. A partir do entendimento de como ondas de energia viajam através dos materiais, pode-se estimar a que velocidade as ondas de compressão se movem através de diferentes materiais. Acontece que a velocidade com que as ondas de compressão se movem através do núcleo externo é realmente perto da velocidade que seria no ferro líquido. Quando as ondas de energia chegam ao núcleo interior, podemos ver que as ondas de compressão e de cisalhamento parecem acelerar acentuadamente. Pelo mesmo princípio que compreendemos a velocidade como que essas ondas viajam através de materiais, podemos ver que estas velocidades são muito próximas as conhecidas para a composição de ferro sólido.

Isto não exclui totalmente a existência de diferentes elementos no núcleo. Pode haver outros vestígios de outros elementos. No entanto, a partir do que sabemos, temos razão em inferir que nosso núcleo é feito predominantemente de ferro. [ScienceLine. BBC]

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4 comentários

  • José Roozevelt Vieira Da Silva:

    Que tal aportuguesar o nome?

  • Andre Luis:

    Pelo o que entendi, a gravidade do nosso planeta está ligada a densidade e tamanho de seu núcleo, ou seja, se apenas o núcleo fosse de um tamanho diferente, com desensidade diferente, teriamos uma gravidade mais forte ou mais fraca, independente do tamanho do planeta?

    • Victor Oliveira:

      Não necessariamente, pois a gravidade não é influenciada apenas no quanto de matéria um corpo tem e sim no quanto ele tem mais o quanto ela está comprimida, deixe me exemplificar. As estrelas possuem basicamente duas forças que a mantém coesa na sua forma, uma delas é a força da gravidade dela e a outra é a pressão que seus gases em altíssima temperatura exercem de dentro para fora. Durante a “vida” de uma estrela essas duas forças se mantém num certo equilíbrio. Conforme a estrela vai consumindo seu combustível ( que é inicialmente composto por hidrogênio que se funde em hélio, quando o H acaba o He passa a se fundir em outro elemento mais pesado e assim vai até mais ou menos o ferro, que é geralmente onde as estrelas morrem pois demanda uma energia muito grande) sua gravidade vai caindo e a pressão acaba por vencer e a estrela cresce de tamanho (gigante ou supergigante vermelha) conforme os estudos físicos nos dizem os gases quando comprimidos se aquecem e quando expandidos se resfriam, deste modo a estrela perde energia térmica e sua pressão caí drasticamente fazendo com que sua gravidade ganhe, a estrela rapidamente começa a se contrair e conforme ela se contrai a temperatura do núcleo aumenta muito, mas ela continua a se contrair por causa da inércia do movimento de contração (não se esqueça que estou falando das dimensões de uma estrela) de modo que ela continua a se contrair até que a temperatura aumenta a ponto de iniciar o processo de fusão que para a estrela dada as suas dimensões não serem as ideais para o dado elemento, ela acaba por explodir em uma supernova. Durante uma supernova as camadas superiores da estrela são ejetadas e por ação e reação o núcleo recebe uma força de igual intensidade em sentido contrário, ou seja ele se contrai mais ainda, mas nesse ponto a concentração de matéria é tão grande em um pequeno espaço que não tem como a força dos gases vencer ou estabilizar o processo. Daí em diante a gravidade faz o trabalho sozinha e começa a absorver a matéria remanescente a ponto de acontecer algo chamado de singularidade que é quando o tecido do espaço-tempo estão tão distorcidos que as leis da física como a conhecemos param de valer. E aí está pronto um buraco negro que nada mais é do que uma quantidade menor de matéria do que a original da estrela confinado num espaço muito pequeno (de algumas dezenas de quilômetros) a ponto de a gravidade ser tão intensa que nem a luz (pouquíssima massa) consegue escapar … E essa foi a receita para se fazer um buraco negro. Os ingredientes estão um pouco dispersos no texto, mas boa jornada em conseguir ele para fazer um buraco negro. E tem gente ainda que acha que existe uma grande possibilidade de se criar mini buracos negros a ponto de engolir a Terra no LHC … Espero ter ajudado …

    • Andre Luis:

      Obrigado pelos esclarecimentos Victor Oliveira! 😉

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