Um gráfico simplificado do interior da Terra, conforme descrito pela nova pesquisa. As camadas branca e preta representam uma camada de pasta contendo cristais de ferro. Os cristais de ferro se formam na camada de lama do núcleo externo (branco). Esses cristais "nevam" até o núcleo interno, onde eles se acumulam e compactam em uma camada sobre ele (preto). A camada compactada é mais espessa no hemisfério ocidental do núcleo interno (W) do que no hemisfério oriental (E). Crédito:Universidade do Texas em Austin / Jackson School of Geosciences
O núcleo interno da Terra é quente, sob imensa pressão e coberto de neve, de acordo com uma nova pesquisa que poderia ajudar os cientistas a entender melhor as forças que afetam todo o planeta.
A neve é feita de minúsculas partículas de ferro - muito mais pesadas do que qualquer floco de neve na superfície da Terra - que caem do núcleo externo derretido e se amontoam no topo do núcleo interno, criando pilhas de até 200 milhas de espessura que cobrem o núcleo interno.
A imagem pode soar como um país das maravilhas do inverno alienígena. Mas os cientistas que lideraram a pesquisa disseram que é semelhante à forma como as rochas se formam dentro dos vulcões.
"O núcleo metálico da Terra funciona como uma câmara de magma que conhecemos melhor na crosta, "disse Jung-Fu Lin, professor da Jackson School of Geosciences da University of Texas em Austin e co-autor do estudo.
O estudo está disponível online e será publicado na edição impressa da revista. JGR Solid Earth em 23 de dezembro.
Youjun Zhang, um professor associado da Universidade de Sichuan na China, conduziu o estudo. Os outros co-autores incluem o estudante de graduação da Jackson School Peter Nelson; e Nick Dygert, um professor assistente da Universidade do Tennessee que conduziu a pesquisa durante uma bolsa de pós-doutorado na Jackson School.
O núcleo da Terra não pode ser amostrado, portanto, os cientistas o estudam registrando e analisando os sinais das ondas sísmicas (um tipo de onda de energia) à medida que passam pela Terra.
Contudo, aberrações entre os dados recentes das ondas sísmicas e os valores que seriam esperados com base no modelo atual do núcleo da Terra levantaram questões. As ondas se movem mais lentamente do que o esperado à medida que passam pela base do núcleo externo, e eles se movem mais rápido do que o esperado ao se moverem através do hemisfério oriental do núcleo interno superior.
O estudo propõe o núcleo coberto de neve de ferro como uma explicação para essas aberrações. O cientista S.I. Braginkskii propôs no início dos anos 1960 que uma camada de lama existe entre o núcleo interno e externo, mas o conhecimento prevalecente sobre as condições de calor e pressão no ambiente central anulou essa teoria. Contudo, novos dados de experimentos em materiais semelhantes a núcleos conduzidos por Zhang e extraídos da literatura científica mais recente descobriram que a cristalização era possível e que cerca de 15% do núcleo externo mais inferior poderia ser feito de cristais à base de ferro que eventualmente cairiam no núcleo externo líquido e assente no topo do núcleo interno sólido.
"É uma coisa meio bizarra de se pensar, "Dygert disse." Você tem cristais dentro do núcleo externo nevando no núcleo interno ao longo de uma distância de várias centenas de quilômetros. "
Os pesquisadores apontam a neve acumulada como a causa das aberrações sísmicas. A composição semelhante a lama retarda as ondas sísmicas. A variação no tamanho do monte de neve - mais fino no hemisfério oriental e mais espesso no oeste - explica a mudança na velocidade.
"O limite do núcleo interno não é uma superfície simples e lisa, que pode afetar a condução térmica e as convecções do núcleo, "Disse Zhang.
O artigo compara a nevasca de partículas de ferro com um processo que acontece dentro de câmaras de magma mais próximas da superfície da Terra, que envolve a cristalização de minerais da fusão e aglutinação. Em câmaras de magma, a compactação dos minerais cria o que é conhecido como "rocha acumulada". No núcleo da Terra, a compactação do ferro contribui para o crescimento do núcleo interno e o encolhimento do núcleo externo.
E dada a influência do núcleo sobre os fenômenos que afetam todo o planeta, desde a geração de seu campo magnético até a irradiação do calor que impulsiona o movimento das placas tectônicas, entender mais sobre sua composição e comportamento pode ajudar a entender como esses processos maiores funcionam.
Bruce Buffet, um professor de geociências da Universidade da Califórnia, Berkley, que estuda os interiores de planetas e não esteve envolvido no estudo, disse que a pesquisa confronta questões de longa data sobre o interior da Terra e pode até ajudar a revelar mais sobre como o núcleo da Terra surgiu.
"Relacionar as previsões do modelo às observações anômalas nos permite fazer inferências sobre as possíveis composições do núcleo líquido e talvez conectar essas informações às condições que prevaleciam na época em que o planeta foi formado, "disse ele." A condição inicial é um fator importante para a Terra se tornar o planeta que conhecemos. "