O núcleo da Terra é mais macio do que imaginávamos
A recente pesquisa científica revelou fatos intrigantes sobre o núcleo sólido de ferro da Terra. Contrariando suposições anteriores, o núcleo não é completamente liso; ele possui uma superfície texturizada e passa por um fenômeno periódico interessante. Cientistas observaram que a cada sete décadas, o núcleo interno para de girar e muda de direção.
Um estudo recente realizado por um grupo de pesquisadores tem como objetivo explicar por que o núcleo sólido de ferro da Terra é um pouco mais macio do que o esperado. Este núcleo, localizado a cerca de 5.100 quilômetros abaixo de nossos pés, contém átomos de ferro densamente empacotados em uma estrutura hexagonal, submetidos a pressões extremas e altas temperaturas.
Observações sísmicas revelaram propriedades únicas no interior da Terra que se assemelham às características de metais moles como o chumbo, ao invés da massa sólida que era tradicionalmente imaginada. Pesquisadores, incluindo Youjun Zhang, um físico da Universidade de Sichuan na China, colaboraram com colegas dos Estados Unidos e da China. Eles conduziram simulações de computador e experimentos de laboratório para investigar o comportamento dos átomos de ferro na estrutura hexagonal proposta do núcleo interno.
Suas descobertas sugerem que os átomos de ferro no núcleo interno podem se mover dentro de sua estrutura de rede hexagonal sem perturbar o esqueleto metálico geral do núcleo. Essa mobilidade torna o núcleo interno menos rígido e mais suscetível a forças de cisalhamento, tornando o ferro sólido surpreendentemente macio nas profundezas da Terra.
Zhang explica: “O ferro sólido se torna surpreendentemente macio nas profundezas da Terra porque seus átomos podem se mover muito mais do que imaginávamos.” Esse aumento na movimentação atômica é o principal fator por trás da redução da rigidez do núcleo interno.
Anteriormente, modelos de computador que simulavam o núcleo interno da Terra envolviam menos de cem átomos dispostos em um padrão hexagonal repetido. Alguns cientistas propuseram a existência de bolsões de fusão dentro do núcleo interno como uma explicação para suas propriedades observadas. No entanto, Zhang e seus colegas sugerem que esses bolsões provavelmente foram eliminados à medida que o núcleo se solidificava. Portanto, nenhuma teoria existente explicou completamente a flexibilidade única do núcleo interno.
Para obter uma compreensão mais abrangente da dinâmica da estrutura de rede, Zhang e seus colegas utilizaram um supercomputador e algoritmos de aprendizado de máquina para simular um ambiente atômico muito maior, envolvendo mais de 10.000 átomos. Eles incorporaram dados coletados de experimentos de laboratório de alta pressão e alta temperatura projetados para replicar as condições no interior do núcleo interno da Terra.
Sob pressões variando de 230 a 330 GPa e temperaturas ligeiramente abaixo do ponto de fusão do ferro, suas simulações revelaram que os átomos de ferro exibem um movimento coletivo. Esse movimento envolve um átomo temporariamente deixando sua posição de equilíbrio e empurrando os átomos vizinhos. Essa difusão rápida ocorre em picossegundos (um trilionésimo de segundo) sem perturbar a estrutura de rede. Consequentemente, o núcleo interno se comporta como um sólido extremamente macio.
É importante destacar que esses resultados são baseados em cálculos teóricos de uma substância que não pode ser diretamente amostrada, portanto, os cientistas só podem inferir suas propriedades de longe. No entanto, essas descobertas se alinham bem com as observações sísmicas, fornecendo informações valiosas sobre os processos dinâmicos e a evolução do núcleo interno da Terra, como destacado pelo autor sênior Jung-Fu Lin, um geocientista da Universidade do Texas.
Em resumo, a pesquisa recente revelou que o núcleo interno sólido da Terra não é tão rígido quanto se pensava anteriormente, devido à mobilidade dos átomos de ferro em sua estrutura hexagonal. Essas descobertas têm o potencial de transformar nossa compreensão dos processos geológicos e da evolução da Terra. [Science Alert]
