Magnetismo em cristais antigos revela quando o núcleo interno da Terra emergiu

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Como o núcleo interno e o campo magnético da Terra se desenvolveram. (Créditos: Universidade de Rochester/Michael Osadciw)

Traduzido por Julio Batista
Original de David Nield para o ScienceAlert

Pesquisadores conseguiram usar uma análise de cristais de rocha antigos – e os registros de magnetismo presos dentro deles – para rastrear a história do núcleo interno da Terra ao longo de centenas de milhões de anos.

O núcleo da Terra, uma densa bolha quente de ferro e níquel, é na verdade composto de duas camadas – o núcleo interno sólido amontoado dentro de um núcleo externo derretido. Depois vem o manto rochoso (a mais espessa de todas as camadas) e a crosta em que todos vivemos. Estamos falando de cerca de 2.900 quilômetros no subsolo.

Com base nas descobertas dos pesquisadores, parece que o núcleo interno da Terra estava se cristalizando em uma massa significativamente grande há cerca de 550 milhões de anos. Essa cristalização forneceu calor suficiente para restaurar o campo magnético – que havia se esgotado cerca de 15 milhões de anos antes – e preparando o cenário para uma grande explosão de vida.

O campo magnético da Terra, protegendo a vida dos ventos solares nocivos, é na verdade regido pelo turbilhão de ferro líquido no núcleo externo. Como este novo estudo deixa claro, no entanto, a liga sólida de ferro-níquel no centro também tem um papel fundamental a desempenhar como fonte de energia.

“O núcleo interno é tremendamente importante”, disse o geofísico John Tarduno, da Universidade de Rochester, em Nova York. “Logo antes do núcleo interno começar a crescer, o campo magnético estava no ponto de colapso, mas assim que o núcleo interno começou a crescer, o campo foi regenerado.”

“Esta pesquisa realmente destaca a necessidade de ter algo como um núcleo interno crescente que sustente um campo magnético durante toda a vida – muitos bilhões de anos – de um planeta”.

As enormes distâncias e temperaturas quentes tornam a medição do núcleo da Terra praticamente impossível, por isso os cientistas se baseiam em cristais em rocha – neste caso, cristais de feldspato em anortosito. Esses cristais atuam como registradores altamente precisos de magnetismo.

Ao comparar rochas datadas de 565 milhões de anos atrás com rochas datadas de 532 milhões de anos atrás, a equipe conseguiu ver a mudança na força magnética – um retorno dramático para o campo magnético da Terra. A mudança levou dezenas de milhões de anos, mas isso é relativamente rápido em termos de escalas de tempo geológicas.

Modelos térmicos baseados na pesquisa sugerem que a estrutura do núcleo interno mudou cerca de 450 milhões de anos atrás, criando uma fronteira entre o núcleo interno mais interno e o mais externo. Mudanças no manto também correlacionam com esses tempos.

“Como restringimos a idade do núcleo interno com mais precisão, pudemos explorar o fato de que o núcleo interno atual é composto de duas partes”, disse Tarduno.

“Os movimentos das placas tectônicas na superfície da Terra afetaram indiretamente o núcleo interno, e a história desses movimentos está impressa nas profundezas da Terra na estrutura do núcleo interno”.

Saber mais sobre como o núcleo interno evoluiu para seu estado atual também pode nos ensinar sobre como ele pode mudar novamente no futuro – além de nos dar um ponto de comparação para usar ao estudar outros planetas.

Só precisamos dar uma olhada em Marte para ver o que teria acontecido se o núcleo interno não tivesse crescido e fornecido o impulso para que o campo magnético da Terra se tornasse forte o suficiente para repelir a radiação solar prejudicial da superfície.

Sem campo magnético global para protegê-la, a atmosfera marciana foi arrancada pelos ventos solares ao longo de bilhões de anos – e, ao mesmo tempo, retirando a água e o oxigênio necessários para a vida florescer adequadamente.

“A Terra certamente teria perdido muito mais água se o campo magnético da Terra não tivesse sido regenerado”, disse Tarduno. “O planeta seria muito mais seco e muito diferente do planeta de hoje.”

A pesquisa foi publicada na Nature Communications.