O núcleo da Terra é superiônico e não sólido ou líquido

 

O núcleo interno da Terra pode estar repleto de uma substância estranha que não é nem sólida nem líquida, de acordo com um novo estudo.

Por mais de meio século, os cientistas acreditaram que os locais mais profundos da Terra consistem em um núcleo externo fundido em torno de uma esfera que é uma liga de ferro sólida densamente comprimida. Mas uma nova pesquisa, publicada em 9 de fevereiro na revista Nature, oferece uma visão rara da estrutura interna do planeta – que é muito mais estranha do que se pensava anteriormente.

Novas simulações computadorizadas sugerem que o núcleo interno quente e altamente pressurizado da Terra poderia existir em um “estado superiônico” – uma mistura de moléculas de hidrogênio, oxigênio e carbono, chapinhando continuamente através de uma rede de ferro em forma de grade.

“Descobrimos que hidrogênio, oxigênio e carbono no ferro hexagonal compacto se transformam em um estado superiônico sob as condições do núcleo interno, mostrando altos coeficientes de difusão como um líquido”, escreveram os pesquisadores em seu artigo. “Isso sugere que o núcleo interno pode estar em um estado superiônico em vez de um estado sólido normal.”

O núcleo do planeta está sujeito a pressões esmagadoras e temperaturas escaldantes tão quentes quanto a superfície do sol, e seu conteúdo tem sido objeto de especulação entre cientistas e autores de ficção científica. Desde a década de 1950, os avanços no estudo das ondas sísmicas geradas por terremotos – que viajam pelo núcleo – permitiram aos pesquisadores fazer suposições mais refinadas sobre o que há no coração do planeta, mas ainda hoje o quadro está longe de ser claro.

Um estudo de 2021 de como um tipo de onda sísmica chamada onda de cisalhamento se moveu pelo interior do nosso planeta revelou que o núcleo interno da Terra não é de ferro sólido, como se acreditava, mas é composto de vários estados de um material “mole” consistindo de uma liga de ferro de átomos de ferro e elementos mais leves, como oxigênio ou carbono.

Mas os cientistas não tinham certeza do que formava esse mingau. Acessar o núcleo por sonda é impossível, então para o novo estudo, os pesquisadores se voltaram para uma simulação – compilando dados sísmicos e alimentando-os em um programa de computador avançado projetado para recriar os efeitos das pressões e temperaturas extremas do núcleo em uma variedade de prováveis elementos centrais: como ferro, hidrogênio, oxigênio e carbono. Em um sólido comum, os átomos se organizam em grades repetitivas, mas as simulações do núcleo sugerem, em vez disso, que no núcleo da Terra, os átomos seriam transformados em uma liga superiônica – uma estrutura de átomos de ferro em torno da qual os outros elementos, impulsionados por poderosas correntes de convecção, são capaz de nadar livremente.

“É bastante anormal”, disse o primeiro autor do estudo, Yu He, geofísico da Academia Chinesa de Ciências, em comunicado . “A solidificação do ferro no limite interno do núcleo não altera a mobilidade desses elementos leves, e a convecção dos elementos leves é contínua no núcleo interno”.

Se a simulação se alinhar com a realidade, o constante movimento dos materiais superiônicos pastosos pode ajudar a explicar por que a estrutura do núcleo interno parece mudar tanto ao longo do tempo e até mesmo como as poderosas correntes de convecção responsáveis ​​pela criação do campo magnético da Terra são geradas. Mas primeiro, o modelo terá que ser comprovado.