Um novo estudo mostra que o núcleo interno de ferro sólido da Terra tem crescido mais rápido do que o outro lado por mais de 500 milhões de anos.

Está crescendo mais rápido sob o Mar de Banda na Indonésia do que no Brasil, dizem sismólogos da Universidade da Califórnia, Berkeley, que têm investigado o fenômeno, mas esse padrão de crescimento desigual não deixou o núcleo desequilibrado.

A gravidade distribuiu uniformemente o novo crescimento, feito de cristais de ferro que se formam quando o ferro fundido começa a esfriar, mantendo um núcleo interno esférico.

A equipe disse que, embora não deixe o núcleo desequilibrado, a taxa de crescimento desigual sugere que algo no núcleo externo sob a Indonésia está removendo calor do núcleo interno em uma taxa mais rápida do que sob o Brasil do outro lado do planeta. . .

Os pesquisadores dizem que a descoberta os ajudou a “estabelecer um limite bastante vago” para a idade do núcleo interno, entre meio bilhão e 1,5 bilhão de anos.

Um corte do interior mostra que o núcleo interno sólido e sólido (vermelho) cresce lentamente pelo congelamento do núcleo externo de ferro líquido (laranja). As ondas sísmicas viajam mais rápido através do núcleo interno da Terra entre os pólos norte e sul (setas azuis) do que através do equador (seta verde)

Quatro camadas do planeta Terra

Casca: A uma profundidade de 70 km, esta é a camada mais externa da Terra, cobrindo oceanos e áreas terrestres.

capa: Abaixo de 2.890 km com o manto inferior, esta é a camada mais espessa do planeta e é feita de rochas de silicato mais ricas em ferro e magnésio do que a crosta superior.

núcleo externo: Essa área se estende de 2.890 a 5.150 km de profundidade e é composta por ferro líquido e níquel com elementos mais leves.

O núcleo interno: Ao descer a uma profundidade de 6.370 km no centro do planeta, acredita-se que essa região seja feita de ferro e aço níquel.

Esses limites para a idade do núcleo duro da Terra podem ajudar os cientistas a aprender mais sobre o campo magnético, que nos protege da radiação solar prejudicial.

“Isso pode ajudar no debate sobre como o campo magnético foi criado antes que o núcleo interno sólido existisse”, disse a co-autora do estudo, Barbara Romanovich.

“Sabemos que o campo magnético já existia cerca de 3 bilhões de anos atrás, então outros processos devem ter conduzido a convecção no núcleo externo naquela época.”

A tenra idade do núcleo interno, no início da história da Terra, pode significar que o calor fervente do núcleo líquido veio de elementos leves que se dissociam do ferro, não da cristalização do ferro, que vemos hoje.

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“A controvérsia sobre a idade do núcleo interno já se arrasta há muito tempo”, disse Daniel Frost, cientista assistente do projeto.

A complexidade é: se o núcleo interno só foi capaz de existir por 1,5 bilhão de anos, com base no que sabemos sobre como ele perde calor e como fica quente, de onde veio o campo magnético mais antigo?

“Foi daí que surgiu a ideia de elementos leves descongelados que depois congelam.”

Frost explica que o crescimento assimétrico do núcleo interno, que cresce em taxas diferentes em cada lado do planeta, explica um mistério de três décadas.

O mistério é que o ferro cristalizado no núcleo parece estar mais provavelmente alinhado a oeste do que a leste do eixo de rotação da Terra.

Mapa mostrando sismômetros (triângulos) que os pesquisadores mediram ondas sísmicas de terremotos (círculos) para estudar o núcleo interno da Terra

Mapa mostrando sismômetros (triângulos) que os pesquisadores mediram ondas sísmicas de terremotos (círculos) para estudar o núcleo interno da Terra

A equipe diz que os cientistas esperam que os cristais sejam orientados aleatoriamente, em vez de fazer com que favoreçam um lado do planeta em detrimento do outro.

Em um esforço para explicar as observações, eles criaram um modelo computacional de crescimento de cristal no núcleo interno.

Seu modelo incluía o crescimento geodinâmico, como os materiais na Terra se deformam e se formam, e a mineralofísica do ferro em alta pressão e alta temperatura.

“O modelo mais simples parece incomum – o núcleo interno é assimétrico”, disse Frost.

O lado oeste parece diferente do lado leste até o centro, não apenas na parte superior do núcleo interno, como alguns sugeriram. A única maneira de explicar isso é que um lado está crescendo mais rápido do que o outro.

O modelo descreve como o crescimento assimétrico – cerca de 60 por cento maior no leste do que no oeste – pode orientar preferencialmente os cristais de ferro ao longo do eixo de rotação, com maior alinhamento no oeste do que no leste.

“O que propomos neste artigo é um modelo sem equilíbrio de convecção sólida no núcleo interno que reconcilia observações sísmicas com condições de contorno geodinâmicas plausíveis”, disse Romanovich.

A equipe disse que, embora não deixe o núcleo desequilibrado, a taxa de crescimento desigual sugere que algo no núcleo externo sob a Indonésia está removendo calor do núcleo interno em uma taxa mais rápida do que sob o Brasil do outro lado do planeta. .

A equipe disse que, embora não deixe o núcleo desequilibrado, a taxa de crescimento desigual sugere que algo no núcleo externo sob a Indonésia está removendo calor do núcleo interno em uma taxa mais rápida do que sob o Brasil do outro lado do planeta. .

O subsolo é feito de camadas como uma cebola. O núcleo interno sólido de ferro-níquel tem um raio de 745 milhas, ou cerca de três quartos do tamanho da Lua e é cercado por um núcleo externo líquido de ferro-níquel derretido com cerca de 1.500 milhas de espessura.

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O núcleo externo é cercado por uma manta de rocha quente com 1.800 milhas de espessura e coberto por uma crosta de rocha fina e fria na superfície.

A convecção ocorre tanto no núcleo externo, que ferve lentamente à medida que o calor do ferro cristalizado escapa do núcleo interno, quanto no manto, onde rochas mais quentes se movem para cima para transportar esse calor do centro do planeta para a superfície.

Um novo modelo para sismólogos da Universidade da Califórnia, Berkeley, sugere que o núcleo interno da Terra está crescendo mais rápido no lado leste (à esquerda) do que no oeste.  A gravidade neutraliza o crescimento assimétrico, empurrando os cristais de ferro em direção aos pólos norte e sul (setas)

Um novo modelo para sismólogos da Universidade da Califórnia, Berkeley, sugere que o núcleo interno da Terra está crescendo mais rápido no lado leste (à esquerda) do que no oeste. A gravidade neutraliza o crescimento assimétrico, empurrando os cristais de ferro em direção aos pólos norte e sul (setas)

O que é o campo magnético da Terra e como ele nos protege?

O campo magnético da Terra é uma camada de carga elétrica que envolve nosso planeta.

O campo protege a vida em nosso planeta porque desvia partículas carregadas emitidas pelo sol, conhecidas como “vento solar”.

Sem essa camada protetora, essas partículas provavelmente removeriam a camada de ozônio, nossa única linha de defesa contra os raios ultravioleta prejudiciais.

Os cientistas acreditam que o núcleo da Terra é responsável pela formação de seu campo magnético.

Quando o ferro derretido escapa para o núcleo externo da Terra, ele cria correntes de convecção.

Essas correntes geram correntes elétricas que criam o campo magnético em um processo natural conhecido como geodinamo.

O forte movimento de ebulição do núcleo externo produz o campo magnético da Terra.

De acordo com o modelo de computador de Frost, conforme os cristais de ferro crescem, a gravidade redistribui o crescimento excessivo leste-oeste dentro do núcleo interno.

Eles descobriram que o movimento dos cristais no núcleo interno, próximo ao ponto de fusão do ferro, alinha a estrutura do cristal com o eixo de rotação da Terra – levando mais para o oeste do que para o leste.

O modelo prevê corretamente as novas observações dos pesquisadores sobre os tempos das ondas sísmicas que viajam através do núcleo interno.

A anisotropia, ou diferença nos tempos de viagem paralelos e perpendiculares ao eixo de rotação, aumenta com a profundidade.

O contraste mais forte corresponde à direção oeste do eixo de rotação da Terra em cerca de 250 milhas.

O modelo de crescimento do núcleo interno também fornece limites para a proporção de níquel-ferro no centro da Terra, disse Frost.

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Seu modelo não reproduz com precisão as observações sísmicas, a menos que o níquel represente entre quatro e oito por cento do núcleo interno.

Isso é próximo à porcentagem de meteoritos metálicos que já foram o núcleo dos planetas anões em nosso sistema solar.

O modelo também informa aos geólogos o quão viscoso é o núcleo ou fluido interno.

“Sugerimos que a viscosidade do núcleo interno seja relativamente grande”, disse Romanovich.

Este é um “parâmetro de entrada de interesse para geodinamicistas que estudam os processos do dínamo no núcleo externo.”

Os resultados serão apresentados na revista Nature Geoscience.

O núcleo de ferro líquido da Terra cria um campo magnético

Acredita-se que o campo magnético de nosso planeta seja gerado nas profundezas do núcleo da Terra.

Ninguém jamais fez uma viagem ao centro da Terra, mas ao estudar as ondas de choque de terremotos, os físicos foram capazes de determinar sua possível estrutura.

No coração da Terra está um núcleo interno sólido, dois terços do tamanho da Lua, feito principalmente de ferro.

A 5700 ° C, esse ferro é tão quente quanto a superfície do Sol, mas a pressão da gravidade o impede de se tornar um líquido.

Esse núcleo externo é cercado por uma camada de ferro, níquel e pequenas quantidades de outros metais de 2.000 km (1.242 milhas) de espessura.

O metal aqui é líquido, devido à pressão mais baixa do que o núcleo interno.

As diferenças de temperatura, pressão e composição no núcleo externo levam a correntes de convecção no metal fundido à medida que o material frio e denso afunda e o material quente sobe.

A força de Coriolis causada pela rotação da Terra também causa vórtices de vórtice.

Este fluxo de ferro líquido gera correntes elétricas, que por sua vez criam campos magnéticos.

Os metais carregados que passam por esses campos continuam a formar suas próprias correntes elétricas e, assim, o ciclo continua.

Este ciclo autossustentável é conhecido como geodinamo.

A espiral ascendente causada pela força de Coriolis significa que os campos magnéticos separados se alinham aproximadamente na mesma direção, e seu efeito combinado produz um único campo magnético amplo que envolve o planeta.

By Dinis Vicente

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