Cientistas detectam sinais de uma estrutura oculta dentro do núcleo da Terra

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Provavelmente, existe uma quinta camada. Créditos: Forplayday / iStock / Getty Images.

Por Tessa Koumondouros
Publicado na ScienceAlert

Embora a maioria das pessoas acredite que há apenas um solo sob nossos pés, em camadas complexas, como as páginas de um livro, está a história da Terra.

Agora, os pesquisadores encontraram mais evidências para um capítulo inteiramente novo nas profundezas do passado da Terra – o núcleo interno da Terra parece ter outro núcleo ainda mais interno.

“Tradicionalmente, fomos ensinados que a Terra tem quatro camadas principais: a crosta, o manto, o núcleo externo e o núcleo interno”, explicou a geofísica da Universidade Nacional da Austrália Joanne Stephenson.

Nosso conhecimento do que existe sob a crosta terrestre foi inferido principalmente pelo que os vulcões mostraram e as ondas sísmicas sussurraram. A partir dessas observações indiretas, os cientistas calcularam que o núcleo interno extremamente quente, com temperaturas que ultrapassam 5.000 graus Celsius, representa apenas um por cento do volume total da Terra.

Agora Stephenson e seus colegas encontraram mais evidências de que o núcleo interno da Terra pode ter duas camadas distintas.

“É muito emocionante – e pode significar que teremos que reescrever os livros didáticos!”, acrescentou ela.

A equipe usou um algoritmo de pesquisa para rastrear e combinar milhares de modelos do núcleo interno com dados observados ao longo de muitas décadas que mostram quanto tempo as ondas sísmicas levam para viajar pela Terra, coletados pelo Centro Sismológico Internacional.

Diferenças nos trajetos das ondas sísmicas através das camadas da Terra. Tradução da imagem: limite do núcleo interno (ICB [Inner Core Boundary]) e eixo de rotação (rotation axis). Créditos: Stephenson et al., Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2021.

Então, o que está lá embaixo? A equipe examinou alguns modelos de anisotropia do núcleo interno – como as diferenças na composição de seu material alteram as propriedades das ondas sísmicas – e descobriu que alguns eram mais prováveis ​​do que outros.

Enquanto alguns modelos pensam que o material do núcleo interno canaliza as ondas sísmicas paralelamente ao equador, outros argumentam que a mistura de materiais permite haver ondas mais rápidas mais paralelas ao eixo de rotação da Terra. Mesmo assim, há discussões sobre o grau exato de diferença em certos ângulos.

Este estudo falhou em mostrar muita variação com a profundidade no núcleo interno, mas encontrou uma mudança na direção lenta para um ângulo de 54 graus, com a direção mais rápida das ondas correndo paralelas ao eixo.

“Encontramos evidências que podem indicar uma mudança na estrutura do ferro, o que sugere talvez dois eventos separados de resfriamento na história da Terra”, disse Stephenson.

“Os detalhes deste grande evento ainda são um pouco misteriosos, mas adicionamos outra peça do quebra-cabeça quando se trata de nosso conhecimento do núcleo interno da Terra”.

Essas novas descobertas podem explicar por que algumas evidências experimentais são inconsistentes com nossos modelos atuais da estrutura da Terra.

A presença de uma camada mais interna já é suspeitada há algum tempo, com indícios de que os cristais de ferro que compõem o núcleo interno têm alinhamentos estruturais diferentes.

“Estamos limitados pela distribuição de terremotos e receptores globais, especialmente em antípodas polares”, escreveu a equipe em seu estudo, explicando que os dados ausentes diminuem a certeza de suas conclusões. Mas suas conclusões se alinham com outros estudos recentes sobre a anisotropia do núcleo mais interno.

Um novo método atualmente em desenvolvimento pode em breve preencher algumas dessas lacunas de dados e permitir que os cientistas corroborem ou contradigam suas descobertas e, com sorte, traduzam mais histórias que estão escritas nesta camada inicial da história da Terra.

Esta pesquisa foi publicada no Journal of Geophysical Research.