p Se você pudesse viajar no tempo 41, 000 anos até a última era do gelo, sua bússola apontaria para o sul em vez do norte. Isso porque por um período de algumas centenas de anos, o campo magnético da Terra foi revertido. Essas reversões ocorreram repetidamente ao longo da história do planeta, às vezes durando centenas de milhares de anos. Sabemos disso pela maneira como afeta a formação de minerais magnéticos, que agora podemos estudar na superfície da Terra. p Existem várias idéias para explicar por que as reversões do campo magnético acontecem. Um deles acabou de se tornar mais plausível. Meus colegas e eu descobrimos que regiões no topo do núcleo da Terra podem se comportar como lâmpadas de lava gigantes, com bolhas de rocha subindo e descendo periodicamente nas profundezas do nosso planeta. Isso pode afetar seu campo magnético e fazer com que ele vire. A maneira como fizemos essa descoberta foi estudando os sinais de alguns dos terremotos mais destrutivos do mundo.

p Por volta das 3, 000 km abaixo de nossos pés - 270 vezes mais abaixo do que a parte mais profunda do oceano - é o início do núcleo da Terra, uma esfera líquida composta principalmente de ferro e níquel fundidos. Neste limite entre o núcleo e o manto rochoso acima, a temperatura é quase 4, 000 ℃ graus, semelhante à superfície de uma estrela, com uma pressão de mais de 1,3 m vezes a da superfície da Terra.

p Do lado do manto desta fronteira, rocha sólida flui gradualmente ao longo de milhões de anos, dirigindo as placas tectônicas que fazem com que os continentes se movam e mudem de forma. No lado central, fluido, ferro magnético gira vigorosamente, criando e sustentando o campo magnético da Terra que protege o planeta da radiação do espaço que, de outra forma, destruiria nossa atmosfera.

p Porque é tão subterrâneo, a principal maneira pela qual podemos estudar a fronteira núcleo-manto é olhando para os sinais sísmicos gerados por terremotos. Usando informações sobre o formato e a velocidade das ondas sísmicas, podemos descobrir como é a parte do planeta pela qual eles viajaram para nos alcançar. Depois de um terremoto particularmente grande, todo o planeta vibra como um sino tocando, e medir essas oscilações em diferentes lugares pode nos dizer como a estrutura varia dentro do planeta.

p Desta maneira, sabemos que existem duas grandes regiões no topo do núcleo onde as ondas sísmicas viajam mais lentamente do que nas áreas circundantes. Cada região é tão grande que seria 100 vezes mais alta que o Monte Everest se estivesse na superfície do planeta. Essas regiões, denominadas províncias grandes e de baixa velocidade ou, mais frequentemente, apenas "bolhas", têm um impacto significativo na dinâmica do manto. Eles também influenciam como o núcleo esfria, o que altera o fluxo no núcleo externo.

p Vários terremotos particularmente destrutivos nas últimas décadas nos permitiram medir um tipo especial de oscilações sísmicas que viajam ao longo da fronteira núcleo-manto, conhecidos como modos Stoneley. Nossa pesquisa mais recente sobre esses modos mostra que as duas bolhas no topo do núcleo têm uma densidade mais baixa em comparação com o material circundante. Isso sugere que o material está subindo ativamente em direção à superfície, consistente com outras observações geofísicas.

p Nova explicação

p Essas regiões podem ser menos densas simplesmente porque são mais quentes. Mas uma possibilidade alternativa excitante é que a composição química dessas partes do manto faça com que se comportem como bolhas em uma lâmpada de lava. Isso significaria que eles aquecem e periodicamente sobem em direção à superfície, antes de resfriar e respingar de volta no núcleo.

p Esse comportamento mudaria a maneira como o calor é extraído da superfície do núcleo ao longo de milhões de anos. E isso poderia explicar por que o campo magnético da Terra às vezes se inverte. O fato de o campo ter mudado tantas vezes na história da Terra sugere que a estrutura interna que conhecemos hoje também pode ter mudado.

p Sabemos que o núcleo é coberto por uma paisagem de montanhas e vales como a superfície da Terra. Usando mais dados das oscilações da Terra para estudar esta topografia, seremos capazes de produzir mapas mais detalhados do núcleo que nos darão uma compreensão muito melhor do que está acontecendo bem abaixo de nossos pés.