1970: O núcleo da Terra e o tempero para saladas têm uma coisa em comum

CIÊNCIA

Mitch Battros / Earth Changes Media

Cientistas da Universidade de Yale encontraram um aspecto em comum entre o núcleo da Terra e o tempero para saladas. A descoberta ajuda a compreender as mudanças no campo magnético terrestre ao longo da história.

O campo magnético da Terra é tão essencial que, sem ele, não seria possível existir vida no planeta. No entanto, vários aspectos da sua composição permanecem um mistério para a ciência.

Agora, investigadores da Universidade de Yale, nos Estados Unidos, descobriram uma nova informação nas mudanças do campo magnético terrestre que, segundo os cientistas, “pode parecer familiar para quem já temperou uma salada“.

O campo magnético da Terra é produzido no centro do planeta e é um escudo que o protege contra a radiação dos ventos solares.

Cientistas liderados por Kanani K.M. Lee, professora no departamento de Geologia e Geofísica em Yale, descobriram que ligas de ferro fundido formam dois líquidos distintos quando estão em condições semelhantes às que existem no núcleo da Terra. Isto é explicado por um processo chamado “imiscibilidade“, ou seja, que não se mistura.

“Observamos com frequência na vida quotidiana a imiscibilidade de líquidos, como quando o azeite e o vinagre ficam separados em temperos para saladas“, disse a investigadora de Yale e principal autora do estudo publicado na revista da Academia das Ciências dos Estados Unidos, Sarah Arveson.

“É surpreendente que essa separação possa ocorrer nessas condições, quando os átomos são forçados muito perto uns dos outros sob a imensa pressão que existe no núcleo da Terra”, acrescentou Arveson.

Núcleo

O campo magnético estende-se desde o interior do nosso planeta até ao espaço, onde se encontra com o vento solar, a corrente de partículas carregadas que emanam do Sol. O campo magnético é gerado por correntes eléctricas que, por sua vez, resultam do movimento de correntes de convecção de metal fluido no núcleo externo da Terra.

O núcleo interno de ferro sólido tem cerca de 5,7 mil graus de temperatura, mas a pressão causada pela força da gravidade impede que se torne líquido. O ponto de fusão do ferro aumenta à medida que aumenta a pressão.

À volta desse núcleo interno encontra-se o núcleo externo, uma capa de 2 mil quilómetros de espessura composta por ferro, níquel e pequenas quantidades de outros metais em estado líquido, na qual a pressão é mais baixa e o metal está fundido. O núcleo externo está 2,9 mil quilómetros abaixo da superfície.

Kelvinsong / Wikimedia

A imiscibilidade em ligas complexas fundidas é comum à pressão atmosférica e tem sido documentada extensivamente pela metalurgia e especialistas em materiais.

Até ao momento, estudos relacionados com o comportamento de ligas imiscíveis sob altas pressões estavam limitados às pressões encontradas no manto superior da Terra, entre a crosta terrestre e seu núcleo.

Embora este líquido quente esteja sob movimento forte e constante devido à convecção, possui uma camada líquida distinta no topo. E ondas sísmicas que se movem através do núcleo externo viajam mais lentamente nesta camada superior.

Duas camadas que não se misturam

Cientistas já supuseram várias teorias para explicar essa camada líquida, incluindo a ideia de que as ligas de ferro imiscíveis formam camadas no núcleo, mas até agora não se tinha encontrado nenhuma evidência teórica ou experimental para provar isso.

Através de experiências com células de diamante aquecidas com laser para gerar alta pressão e simulações computacionais, os investigadores de Yale reproduziram as condições encontradas no núcleo externo da Terra.

Dessa forma, conseguiram demonstrar a existência de duas camadas distintas de líquido fundido: um líquido pobre em oxigénio, com ferro e silício, e um líquido de ferro, silício e oxigénio.

Como a camada de ferro, silício e oxigénio é menos densa, esta eleva-se bastante na parte superior, formando uma capa de líquido rico em oxigénio.

“O nosso estudo apresenta a primeira observação de alterações de metais fundidos imiscíveis em condições tão extremas, o que dá a entender que a imiscibilidade em metais fundidos pode prevalecer a altas pressões“, destacou Lee.

A descoberta dos investigadores de Yale ajudará a compreender, segundo os cientistas, as condições na Terra primitiva e as mudanças no campo magnético terrestre ao longo da história.

ZAP // BBC

Por ZAP
13 Maio, 2019


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1549: O núcleo da Terra começou a solidificar-se há 500 milhões de anos

Mitch Battros / Earth Changes Media

Cristais de rocha antigos encontrados no leste do Canadá foram apresentados como evidência de que o início da solidificação do núcleo da Terra foi há 500 milhões de anos.

Num artigo publicado na revista Nature Geoscience, os investigadores Richard Bono e John Tarduno, da Universidade de Rochester, e Francis Nimmo e Rory Cottrel, da Universidade da Califórnia, descrevem a sua análise aos cristais, o que encontraram e porque acreditam que os seus resultados oferecem pistas sobre a formação do núcleo interior da Terra.

Os cientistas planetários encontraram provas sólidas que sugerem que a Terra tem um núcleo interno e outro externo. Acredita-se que o núcleo interno é sólido, enquanto que o núcleo externo é feito de material fundido.

Evidências anteriores também indicavam que todo o núcleo já foi líquido, mas, à medida que o interior arrefeceu, a parte mais interna começou a cristalizar-se.

É neste ponto que os cientistas não estão de acordo. Alguns sugerem que o início da solidificação começou há 2,5 mil milhões de anos. Outros acreditam que o fenómeno é muito mais recente – tão recente como há 500 milhões de anos. Neste novo esforço, os investigadores encontraram evidências que suportam a última teoria.

O trabalho dos investigadores incluiu uma análise cuidadosa dos cristais de plagioclase e piroxena, que remontam a aproximadamente 565 milhões de anos atrás. Os cristais são importantes porque contêm troços de metais chamados inclusões.

As inclusões são muito pequenas, semelhantes a agulhas e alinham-se com o campo magnético da Terra quando estão embutidas no cristal.

Dado que o campo magnético da Terra se gera pela actividade no núcleo interno, as inclusões são um meio para determinar o estado do núcleo durante o tempo em que se formaram os cristais.

Os investigadores relataram que a sua análise mostrou que o campo magnético era significativamente mais fraco do que no presente, sugerindo que a solidificação do núcleo deve ter ocorrido logo após ou, então, que o campo magnético tinha colapsado completamente. Porém, segundo a teoria, o campo magnético não colapsou porque, como o núcleo interno se solidificou, o campo magnético tornou-se mais forte.

ZAP // Europa Press

Por ZAP
3 Fevereiro, 2019

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1179: Cientistas confirmam pela primeira vez que o núcleo da Terra é sólido

CIÊNCIA

Mitch Battros / Earth Changes Media

Pela primeira vez, um grupo de geólogos conseguiu confirmar que o núcleo interno da Terra é efectivamente sólido, revelando que este é também mais macio do que se pensava. A descoberta pode ser especialmente importante para compreender a formação do nosso planeta.

A investigação, levada a cabo por uma equipa de cientistas da Universidade Nacional Australiana (ANU), foi publicada nesta sexta-feira na revista Science Magazine.

Os cientistas recorreram a um novo método que serve para detectar “sussurros” suaves das ondas sísmicas, as chamadas ondas de corte ou ondas “J”. De acordo com os geólogos, estas ondas – que apenas se propagam através de objectos sólidos – foram detectadas no núcleo interno da Terra provando, desta forma, que o seu interior é sólido.

“Descobrimos que o núcleo interno é realmente sólido, mas também acreditamos que é mais macio do que se pensava até então”, disse o professor Hrvoje Tkalcic em comunicado a que a agência Europa Press teve acesso.

Segundo os cientistas, e a confirmarem-se os seus cálculos, o núcleo interno tem algumas propriedades semelhantes às do ouro e da platina. A equipa sublinhou ainda a importância da descoberta: “O núcleo interno é como uma cápsula do tempo. Se o entendermos, entendemos como é que o planeta foi formado e evoluiu”, explicaram.

As chamadas ondas de corte do núcleo são tão pequenas e fracas que não é possível observá-las directamente. Por isso, detectá-las seria considerado o “Santo Graal” da sismologia global desde de que os cientistas previram, há 80 anos e pela primeira vez, que o núcleo interno da Terra é sólido.

Método semelhante já foi usado na Antárctida

Para fazer esta confirmação, os cientistas foram obrigados a desenvolver um método científico mais criativo. Por isso, recorreram ao chamado método de correlação do campo de onda, que analisa as semelhanças entre sinais de dois receptores depois de um grande terramoto, em vez de analisar a chegada da onda de forma directa.

Segundo a publicação, uma técnica semelhante tem sido utilizada pelos mesmos cientistas para medir a profundidade da camada da gelo da Antárctida.

“Estamos a descartas as primeiras três horas do sismograma. O que estamos a analisar são os sinais recolhidos entre três a 10 horas após um grande terremoto, queremos livrar-nos dos ‘grandes’ sinais”, sustentou Tkalcic.

E continuou: “Através de uma rede de estações, recolhemos cada par de receptores e os dados de cada grande terremoto e medimos a similaridade entre os sismogramas. A isto chama-se correlação cruzada, ou medida de similaridade. A partir dessas semelhanças, construímos um correlação global, uma espécie de impressão digital da Terra”.

O estudo mostra que estes mesmos resultados cruzados podem ser utilizados para demonstrar a existência da ondas J no núcleo interno da Terra, permitindo ainda inferir a sua velocidade.

No entanto, e como explica a equipa, fica ainda muita coisa por desvendar: “Ainda não sabemos a temperatura exacta do núcleo interno, qual é a sua idade, ou quão rápido o núcleo se solidifica. No entanto, com estes avanços na área da sismologia global, estamos lentamente a chegar lá”, rematou o investigador.

É de salientar ainda a importância do núcleo interno, que actua directamente no campo magnético da Terra e, por isso, sem este não haveria vida na superfície do planeta.

Por ZAP
22 Outubro, 2018

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