Cientistas intrigados com sinais de uma estrutura secreta no núcleo da Terra

Embora a maioria de nós não dê valor ao solo sob nossos pés, escrita em suas camadas complexas, como nas páginas de um livro, está a história da Terra. A nossa história.

Pesquisas mostram que há capítulos pouco conhecidos nessa história, bem no fundo do passado da Terra. De fato, o núcleo interno da Terra parece ter outro núcleo ainda mais interno.

“Tradicionalmente, fomos ensinados que a Terra tem quatro camadas principais: a crosta, o manto, o núcleo externo e o núcleo interno”, explicou a geofísica Joanne Stephenson, da Universidade Nacional Australiana, em 2021 .

Nosso conhecimento sobre o que existe sob a crosta terrestre foi inferido principalmente a partir do que os vulcões divulgaram e do que as ondas sísmicas sussurraram.

A partir dessas observações indiretas, os cientistas calcularam que o núcleo interno extremamente quente, com temperaturas que ultrapassam 5.000 graus Celsius (9.000 Fahrenheit), representa apenas 1% do volume total da Terra.

Mas alguns anos atrás, Stephenson e colegas encontraram evidências de que o núcleo interno da Terra pode, na verdade, ter duas camadas distintas.

“É muito emocionante — e pode significar que teremos que reescrever os livros didáticos!”, explicou Stephenson na época .

A equipe usou um algoritmo de busca para rastrear e combinar milhares de modelos do núcleo interno com dados observados ao longo de muitas décadas sobre quanto tempo as ondas sísmicas levam para viajar pela Terra, coletados pelo Centro Sismológico Internacional.

Diferenças nas trajetórias das ondas sísmicas através das camadas da Terra. (Stephenson et al. , Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2021)

Então, o que há lá embaixo? A equipe analisou alguns modelos da anisotropia do núcleo interno – como diferenças na composição de seu material alteram as propriedades das ondas sísmicas – e descobriu que alguns eram mais prováveis ​​do que outros.

Enquanto alguns modelos sugerem que o material do núcleo interno canaliza ondas sísmicas mais rapidamente, paralelamente ao equador, outros indicam que a mistura de materiais permite ondas mais rápidas, mais paralelas ao eixo de rotação da Terra. Mesmo assim, há controvérsias sobre o grau exato de diferença em determinados ângulos.

O estudo aqui não mostrou muita variação com a profundidade no núcleo interno, mas descobriu que houve uma mudança na direção lenta para um ângulo de 54 graus, com a direção mais rápida das ondas correndo paralelamente ao eixo.

“Encontramos evidências que podem indicar uma mudança na estrutura do ferro, o que sugere talvez dois eventos distintos de resfriamento na história da Terra”, disse Stephenson .

“Os detalhes deste grande evento ainda são um mistério, mas adicionamos outra peça ao quebra-cabeça no que diz respeito ao nosso conhecimento do núcleo interno da Terra.”

Essas descobertas podem explicar por que algumas evidências experimentais têm sido inconsistentes com nossos modelos atuais da estrutura da Terra.

A presença de uma camada mais interna já foi suspeitada antes , com indícios de que os cristais de ferro que compõem o núcleo interno têm alinhamentos estruturais diferentes.

“Estamos limitados pela distribuição de terremotos e receptores globais, especialmente em antípodas polares”, escreve a equipe em seu artigo, explicando que os dados ausentes diminuem a certeza de suas conclusões.

Mas suas conclusões estão alinhadas com outros estudos sobre a anisotropia do núcleo mais interno.

Pesquisas futuras podem preencher algumas dessas lacunas de dados e permitir que os cientistas corroborem ou contradigam suas descobertas e, com sorte, traduzam mais histórias escritas nessa camada inicial da história da Terra.