Há uma mudança acontecendo no núcleo externo da Terra, segundo dados de ondas sísmicas

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(Créditos: Johan63/iStock/Getty Images Plus)

Traduzido por Julio Batista
Original de David Nield para o ScienceAlert

A maior parte do nosso conhecimento sobre o que fica no centro do nosso planeta vem do estudo das ondas sísmicas que surgem dos terremotos. Uma análise cuidadosa dessas ondas pode revelar a composição de rochas e metais abaixo da superfície da Terra.

Um novo estudo de ondas sísmicas que se propagaram a partir de dois terremotos diferentes – em locais semelhantes, mas separados por um intervalo de 20 anos – revelou mudanças que estão acontecendo no núcleo externo da Terra, a camada rodopiante de ferro líquido e níquel entre o manto (a rocha abaixo a superfície) e o núcleo interno (a camada mais profunda).

O núcleo externo e o ferro contido nele influenciam diretamente o campo magnético do nosso planeta, que por sua vez fornece proteção contra o espaço e a radiação solar que, de outra forma, tornariam a vida na Terra impossível.

Isso torna a compreensão do núcleo externo e sua evolução ao longo do tempo de vital importância. Os dados registrados de quatro monitores de ondas sísmicas em ambos os terremotos mostraram que as ondas do evento posterior viajaram cerca de um segundo mais rápido ao passar pela mesma região do núcleo externo.

“Algo mudou ao longo do caminho dessa onda, então ela pode ir mais rápido agora”, disse o geocientista Ying Zhou, da Virginia Tech. “O material que estava lá 20 anos atrás não está mais lá.”

“Este é um material novo e mais leve. Esses elementos leves se moverão para cima e mudarão a densidade na região onde estão localizados.”

Os tipos de ondas analisados ​​aqui são ondas SKS: elas passam pelo manto como ondas de cisalhamento (S), depois para o núcleo externo como ondas de compressão (K), depois saem do outro lado e voltam pelo manto novamente como mais ondas de cisalhamento (o segundo S). O momento dessa viagem pode ser revelador.

Quanto aos dois terremotos, ambos ocorreram perto das Ilhas Kermadec, no Oceano Pacífico Sul – o primeiro em maio de 1997 e o segundo em setembro de 2018, dando aos pesquisadores uma oportunidade única de ver como o núcleo da Terra pode ter mudado ao longo do tempo.

Como as ondas sísmicas viajam através do núcleo externo. (Créditos: Ying Zhou)

A convecção que ocorre no ferro líquido do núcleo externo da Terra à medida que se cristaliza no núcleo interno cria correntes elétricas em fluxo, que é o que controla o campo magnético ao nosso redor. No entanto, a relação entre o núcleo externo e o campo magnético da Terra não é totalmente compreendida – muito disso é baseado em modelagem hipotética.

“Se você olhar para o polo geomagnético norte, ele está se movendo a uma velocidade de cerca de 50 quilômetros por ano”, disse Zhou. “Está se afastando do Canadá em direção à Sibéria. O campo magnético não é o mesmo todos os dias. Está mudando.”

“Como está mudando, também especulamos que a convecção no núcleo externo está mudando com o tempo, mas não há evidências diretas. Nunca vimos isso.”

Este novo estudo – e potencialmente futuros estudos como esse – podem fornecer informações úteis sobre exatamente como o núcleo externo e sua convecção estão mudando. Embora as mudanças observadas aqui não sejam enormes, quanto mais soubermos, melhor.

Neste caso, Zhou sugere que elementos mais leves como hidrogênio, carbono e oxigênio foram liberados no núcleo externo desde 1997. Isso corresponde a uma redução de densidade de cerca de 2-3 por cento e uma velocidade de fluxo de convecção de cerca de 40 quilômetros por hora, de acordo com o artigo publicado.

Atualmente, existem 152 estações da Rede Sismográfica Global em todo o mundo, monitorando ondas sísmicas em tempo real. Embora não possamos controlar a localização ou o momento dos terremotos, podemos garantir que o máximo de dados possível sobre eles seja registrado.

“Podemos ver isso agora”, disse Zhou. “Se continuarmos vendo a partir de ondas sísmicas, no futuro, poderemos montar estações sísmicas e monitorar esse fluxo.”

A pesquisa foi publicada na Nature Communications Earth & Environment.