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O núcleo da Terra, a mais de 5.100 km de profundidade, está finalmente sendo desvendado por físicos. Saiba mais sobre as descobertas que estão revelando segredos ocultos do coração do nosso planeta.
A 5.100 km de profundidade, no centro do nosso planeta, está o núcleo da Terra, uma esfera sólida composta principalmente de ferro e níquel.
Essa parte desconhecida do planeta desempenha um papel vital na manutenção das condições na superfície, incluindo a criação do campo magnético que nos protege da radiação solar. Sem ele, a vida na Terra poderia nunca ter existido.
Apesar da importância do núcleo interno, muitos mistérios sobre sua formação e idade ainda permanecem sem resposta. Agora, a física mineral está nos ajudando a chegar mais perto de resolver esse quebra-cabeça.
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CC BY-SA )
O papel do núcleo da Terra no campo magnético
O núcleo interno, essencial para a formação do campo magnético terrestre, que atua como um escudo protetor contra a radiação solar, pode ter sido fundamental para criar as condições que permitiram o surgimento e a prosperidade da vida há bilhões de anos.
O que sabemos é que o núcleo interno nem sempre foi sólido. Inicialmente, ele era líquido, mas, à medida que a Terra esfriava ao longo de bilhões de anos, o núcleo começou a se solidificar, expandindo-se para fora.
Essa transformação liberou elementos como oxigênio e carbono, que não conseguem permanecer em um estado sólido quente.
Esses elementos criam um líquido flutuante no fundo do núcleo externo. O líquido então se mistura ao núcleo externo líquido, gerando correntes elétricas e, por meio da ação do dínamo, cria o campo magnético que protege o planeta.
Esse campo magnético não apenas impede a radiação solar prejudicial de atingir a superfície da Terra, mas também é responsável por fenômenos como as auroras boreais — as luzes do norte que brilham no céu graças ao funcionamento desse dínamo invisível no coração do nosso planeta.
O processo de cristalização do núcleo
Compreender como o campo magnético evoluiu ao longo da história da Terra depende da simulação do estado térmico do núcleo e do manto. Esses modelos ajudam os geofísicos a entender como o calor é distribuído e transferido dentro da Terra.
O consenso atual é que o núcleo interno sólido surgiu quando o líquido ao seu redor esfriou até seu ponto de fusão e começou a se congelar. Entretanto, esse processo de congelamento não é tão simples quanto parece.
Os cientistas exploraram o conceito de “superresfriamento”, um fenômeno que ocorre quando um líquido é resfriado abaixo do seu ponto de congelamento sem se tornar um sólido. Isso acontece com a água na atmosfera, que pode atingir temperaturas de -30°C antes de se transformar em granizo, e também ocorre com o ferro no núcleo da Terra.
Modelos teóricos sugerem que cerca de 1.000 Kelvin de superresfriamento são necessários para congelar o ferro puro no núcleo. No entanto, a taxa de resfriamento do núcleo, sendo de aproximadamente 100 a 200 Kelvin por bilhão de anos, torna esse cenário altamente improvável.
Se o núcleo tivesse sido super-resfriado em 1.000 Kelvin, o núcleo interno deveria ser muito maior do que é hoje. Por outro lado, se essa temperatura nunca foi alcançada, o núcleo interno nem sequer deveria existir.
Avanços recentes e oportunidades físicas
Para resolver esse paradoxo, físicos minerais estão conduzindo experimentos com ferro puro e misturas de outros elementos para determinar o nível de super-resfriamento necessário para iniciar a formação do núcleo interno. Embora os estudos ainda estejam em andamento, avanços significativos estão sendo feitos.
Uma das descobertas mais recentes sugere que a presença de carbono e estruturas cristalinas incomuns pode reduzir a necessidade de super-resfriamento excessivo.
Isso indica que a composição química do núcleo pode desempenhar um papel mais importante do que se pensava anteriormente no processo de solidificação.
Se o núcleo interno pôde se formar com menos de 400 Kelvin de super-resfriamento, isso poderia explicar por que o núcleo interno existe na forma que vemos hoje.
O impacto de não entender o núcleo interno
Entender a formação do núcleo interno tem implicações significativas. Estimativas anteriores sugerem que o núcleo interno tem entre 500 e 1.000 milhões de anos, mas essas suposições não levaram em consideração o fenômeno do superresfriamento.
Se levarmos em conta mesmo um super-resfriamento modesto de 100 Kelvin, isso pode significar que o núcleo interno é muito mais jovem do que acreditávamos anteriormente, possivelmente várias centenas de milhões de anos mais jovem.
Essas questões não são apenas relevantes para entender a Terra como um todo, mas também podem ter implicações para os cientistas que estudam a relação entre o campo magnético e eventos de extinção em massa no registro paleomagnético.
Até que possamos entender completamente a história do campo magnético terrestre, será difícil avaliar com precisão seu papel na criação de condições favoráveis à vida no planeta.
O estudo do núcleo interno da Terra ainda está em seus primeiros estágios, e muito permanece por ser descoberto.
Através de avanços na física mineral e modelos geofísicos, estamos começando a desvendar como o núcleo interno se formou e como ele moldou o campo magnético que protege nosso planeta até hoje.
Embora muitas perguntas ainda precisem de respostas, cada nova descoberta nos aproxima de entender os mistérios do coração da Terra e o papel vital que o núcleo interno desempenha na habitabilidade do nosso mundo.
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