O núcleo da Terra é importante por muitas razões que afetam a estrutura do planeta, como a geração do campo magnético, a regulação do calor interno ou mesmo sua influência na gravidade e rotação. Estudos recentes mostraram que ele estava ficando para trás da crosta, o que, em outras palavras, indica que o interior da Terra não gira na mesma velocidade que a superfície. Agora, devemos acrescentar que ele também tem uma estrutura oculta.
Um donut
Sério. Publicado no início de setembro no periódico Science Advances, um estudo de pesquisadores da Australian National University (ANU) adicionou uma peça gigante ao quebra-cabeça que até agora não fora detectada. Em essência, a Terra tem uma região em forma de donut até então desconhecida dentro do núcleo externo, o que oferece novos insights sobre a dinâmica do campo magnético do planeta.
Para ser mais exato, esta é uma grande região no núcleo ao redor do equador, em baixas latitudes, com algumas centenas de quilômetros de espessura, onde, aparentemente, as ondas sísmicas viajam cerca de 2% mais devagar do que no resto do núcleo.
Compreendendo a descoberta
Como destacado no trabalho, a Terra tem duas camadas centrais: o núcleo interno, uma camada sólida, e o núcleo externo, uma camada líquida. Ao redor do núcleo da Terra está o manto. A nova região em forma de donut estaria no topo do núcleo externo da Terra, onde o núcleo líquido encontra o manto.
De acordo com o coautor do estudo Hrvoje Tkalčić, um geofísico da ANU, as ondas sísmicas detectadas são mais lentas na região recém-descoberta do que no resto do núcleo externo líquido. "A região é paralela ao equador, está confinada a baixas latitudes e tem formato de donut. Não sabemos a espessura exata do donut, mas deduzimos que ele vem algumas centenas de quilômetros abaixo do limite entre o núcleo e o manto."
Descobrindo o "donut" no núcleo
Para chegar à descoberta, os cientistas analisaram as semelhanças entre as formas de onda muitas horas após os pontos de origem de vários terremotos, o que os levou à descoberta única. "Ao entender a geometria das trajetórias das ondas e como elas passam pelo volume do núcleo externo, reconstruímos seus tempos de viagem pela Terra, mostrando que a região recém-descoberta tem baixas velocidades sísmicas", explica Tkalčić.
Eles lembram que, assim como os médicos que usam ultrassom ou raios X, os sismólogos podem usar as formas de onda registradas em sismógrafos ao redor do mundo devido à passagem de ondas sísmicas após grandes terremotos, explosões, impactos e outros fenômenos naturais.
O núcleo da Terra, mostrando em vermelho o "donut" contendo mais elementos leves ao redor do equador
Não só isso
Como o professor enfatiza, a estrutura peculiar não foi fácil de detectar, pois permaneceu oculta até agora. "Estudos anteriores coletaram dados com uma cobertura volumétrica menor do núcleo externo observando ondas que geralmente ficavam confinadas dentro de uma hora após os tempos de origem de grandes terremotos. Conseguimos obter uma cobertura volumétrica muito melhor porque estudamos ondas reverberantes por muitas horas após grandes terremotos."
Solucionando dúvidas sobre o campo magnético
Além do que a descoberta em si implica, ela pode ajudar a resolver outros mistérios da dinâmica do campo magnético da Terra, o escudo que nos cerca e protege a vida na superfície dos ventos solares e da radiação. "Há mistérios sobre o núcleo externo da Terra que ainda precisam ser resolvidos, o que requer esforços multidisciplinares de sismologia, física mineral, geomagnetismo e geodinâmica", eles explicam.
A ciência sabe sobre o movimento do ferro líquido e do níquel, ambos essenciais para a formação do campo magnético, num processo impulsionado por diferenças de temperatura e, crucialmente, pela presença de elementos leves como os deste donut. "O núcleo externo é um pouco maior que o planeta Marte, mas sabemos mais sobre a superfície do planeta vermelho do que sobre o interior do núcleo", eles enfatizam.
Tudo é mais lento
Os pesquisadores descobriram que a velocidade com que as ondas sísmicas viajam por essa espécie de donut é 2% mais lenta do que em outras regiões, o que implica uma concentração maior de elementos químicos leves do que em outros lugares. "Elementos químicos leves são um ingrediente essencial que impulsiona a convecção vigorosa no núcleo externo devido à sua flutuabilidade e, por sua vez, esse processo, junto com a rotação da Terra, sustenta um geodínamo no núcleo líquido, a fonte do campo magnético da Terra", diz o estudo.
Na verdade, é para lá que o próximo estudo irá. A dinâmica do campo magnético da Terra é uma área crítica para a ciência, então os resultados podem estimular mais pesquisas sobre ela, não apenas na Terra, mas também em outros planetas. "Entender a distribuição espacial de elementos leves é uma condição inicial essencial para simulações numéricas do geodínamo e entender a mudança em sua intensidade e direção ao longo do tempo", concluem.
Imagem | Argonne Nacional , Avanços da Ciência (2024)
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