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Por que o centro da Terra cresce mais de um lado do que do outro, mas o planeta não se inclina

Por que o centro da Terra cresce mais de um lado do que do outro, mas o planeta não se inclina

As ondas sísmicas sugerem que o núcleo de ferro sólido da Terra é assimétrico – Foto: ESA / NASA

1 de 1 As ondas sísmicas sugerem que o núcleo de ferro sólido da Terra é assimétrico – Foto: ESA / NASA

Mais de 5.

000 quilômetros abaixo de nós, o núcleo interno de metal sólido da Terra não foi descoberto até 1936.

Quase um século depois, ainda estamos lutando para responder a perguntas básicas sobre quando e como você se formou.

Esses não são quebra-cabeças fáceis de resolver.

Não podemos coletar amostras diretamente do núcleo interno, então o segredo para desvendar seus mistérios está na colaboração entre sismólogos, que obtêm amostras indiretamente por meio de ondas sísmicas, geodinâmicas, que criam modelos de sua dinâmica, e físicos minerais, que estudam.

o comportamento das ligas de ferro em altas pressões e temperaturas.

Ao combinar essas disciplinas, os cientistas encontraram uma pista importante sobre o que está acontecendo a quilômetros abaixo de nossos pés.

Em um novo estudo, eles revelam como o núcleo interno da Terra está crescendo mais rápido de um lado do que do outro, o que pode ajudar a explicar a idade do núcleo interno e a história intrigante do campo magnético da Terra.

Terra primitiva

O núcleo da Terra foi formado no início dos 4,5 bilhões de anos de história do nosso planeta, nos primeiros 200 milhões de anos.

A gravidade empurrou o ferro mais pesado em direção ao centro do jovem planeta, permitindo que minerais de silicato rochoso formassem o manto e a crosta.

A formação da Terra reteve muito calor dentro do planeta.

A perda desse calor e o aquecimento da decadência radioativa contínua impulsionaram a evolução do nosso planeta.

A perda de calor dentro da Terra impulsiona o intenso fluxo de ferro líquido no núcleo externo, que cria o campo magnético da Terra.

Enquanto isso, o resfriamento nas profundezas da Terra ajuda a alimentar as placas tectônicas, que moldam a superfície do nosso planeta.

À medida que a Terra esfriava com o tempo, a temperatura no centro do planeta acabou caindo abaixo do ponto de fusão do ferro em pressões extremas, e o núcleo interno começou a se cristalizar.

Hoje, o raio do núcleo interno continua a crescer cerca de 1 mm a cada ano, o que equivale à solidificação de 8.

000 toneladas de ferro fundido por segundo.

Ao longo de bilhões de anos, esse resfriamento acabará fazendo com que todo o núcleo se solidifique, deixando a Terra sem seu campo magnético protetor.

questão central

Pode-se supor que essa solidificação crie uma esfera sólida homogênea, mas não é o caso.

Na década de 1990, os cientistas perceberam que a velocidade das ondas sísmicas que viajam pelo núcleo interno variava de forma inesperada.

Isso sugeria que algo assimétrico estava acontecendo no núcleo interno.

Especificamente, as metades leste e oeste do núcleo interno mostraram diferentes variações na velocidade da onda sísmica.

A parte oriental do núcleo interno está abaixo da Ásia, do Oceano Índico e do Oceano Pacífico ocidental, enquanto a parte ocidental está abaixo das Américas, do Oceano Atlântico e do Pacífico oriental.

O novo estudo explorou esse mistério, usando novas observações sísmicas combinadas com modelos geodinâmicos e estimativas de como ligas de ferro se comportam sob alta pressão.

Eles descobriram que o núcleo interno oriental localizado sob o Mar de Banda da Indonésia está crescendo mais rápido do que o lado ocidental sob o Brasil.

Você pode pensar nesse crescimento desigual como a tentativa de fazer sorvete em um freezer unilateral – cristais de gelo só se formam na lateral do sorvete onde o resfriamento é eficaz.

Na Terra, o crescimento desigual é devido ao resto do planeta absorvendo calor mais rapidamente de algumas partes do núcleo interno do que de outras.

Mas, ao contrário do sorvete, o núcleo interno sólido está sujeito a forças gravitacionais que distribuem o novo crescimento uniformemente por meio de um processo de fluxo gradual, que mantém a forma esférica do núcleo interno.

Isso significa que a Terra não corre o risco de virar, embora esse crescimento desigual seja registrado nas velocidades das ondas sísmicas no núcleo interno do nosso planeta.

núcleo de data

Essa abordagem poderia nos ajudar a entender, então, quantos anos o núcleo interno poderia ter?

Quando os pesquisadores compararam suas observações sísmicas com seus modelos de fluxo, eles descobriram que o núcleo interno, no centro de qualquer núcleo formado muito antes, provavelmente tem entre 500 milhões e 1,5 bilhão de anos.

De acordo com o estudo, a extremidade mais jovem dessa faixa etária corresponde à melhor, embora a mais velha corresponda a uma estimativa feita pela medição de mudanças na força do campo magnético terrestre.

Qualquer que seja o número correto, é claro que o núcleo interno é relativamente jovem, entre um nono e um terço da idade da Terra.

Este novo trabalho apresenta um novo modelo poderoso do núcleo interno.

No entanto, uma série de suposições físicas que os autores fizeram teriam de ser verdadeiras para que isso fosse correto.

Por exemplo, o modelo só funciona se o núcleo interno consiste em uma fase cristalina específica de ferro, sobre a qual há alguma incerteza.

E nosso núcleo interno irregular torna a Terra incomum?

Na verdade, muitos corpos planetários têm duas metades um tanto diferentes uma da outra.

Em Marte, a superfície da metade norte é mais baixa, enquanto a metade sul é mais montanhosa.

A crosta do lado visível da Lua é quimicamente diferente daquela do lado oposto.

Em Mercúrio e Júpiter, não é a superfície que é irregular, mas o campo magnético, que não forma uma imagem espelhada entre o norte e o sul.

Portanto, embora as causas de todas essas assimetrias variem, a Terra parece ser bem equiparada como um planeta ligeiramente assimétrico em um sistema solar de corpos celestes desiguais.

* Jessica Irving é professora de geofísica na University of Bristol, no Reino Unido.

Sanne Cottaar é professora de Sismologia Global na Universidade de Cambridge, também no Reino Unido.

Este artigo foi publicado originalmente no site de notícias acadêmicas The Conversation e foi republicado pela BBC sob uma licença Creative Commons.

fonte: https://g1.globo.com/ciencia-e-saude/noticia/2021/09/05/por-que-o-centro-da-terra-cresce-mais-de-um-lado-do-que-outro-mas-o-planeta-nao-inclina.ghtml

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