Ciência tem uma nova explicação por que o núcleo da terra é sólido


Foto: Vadim Sadovski / Science Alert

Os cientistas têm uma nova explicação de por que o núcleo interno da Terra permanece sólido – apesar de estar mais quente do que a superfície do Sol. Acontece que tudo isso pode se resumir à arquitetura atômica da bola de ferro cristalizada no centro da Terra.

Os pesquisadores sugerem que este núcleo de ferro existe em um estado atômico nunca antes visto que lhe permite suportar as temperaturas e as pressões incríveis encontradas no centro do nosso planeta – e se eles estão certos, ele poderia resolver um mistério que é perplexo para os cientistas décadas.

Uma equipe de cientistas  na Suécia usou o  Triolith  – um dos maiores supercomputadores do país – para simular o  que ocorre nos processos atômicos que estão acontecendo cerca de 6.400 quilômetros sob nossos pés.

Foto: Vadim Sadovski / Science Alert

Como com qualquer metal, as estruturas de escala atômica no ferro mudam dependendo da temperatura e da pressão. A temperatura ambiente e sob pressão normal, o ferro está naquilo que é chamado de uma fase cúbica centrada no corpo (BCC); Sob alta pressão, muda para uma fase hexagonal fechada (HCP).

Estes termos técnicos descrevem a disposição dos átomos dentro do metal, que por sua vez afeta sua força e outras propriedades, tais como se permanece contínuo ou não.

Até agora , pensava-se que o ferro sólido, cristalizado no núcleo da Terra estava em um arranjo de HCP, porque as condições eram demasiado instáveis ​​para BCC.

A nova pesquisa gera que em sua cabeça, sugerindo que o meio ambiente no centro do planeta realmente reforça este arranjo BCC, em vez de quebrá-lo.

“Sob condições no núcleo da Terra, BCC ferro exibe um padrão de difusão atômica nunca antes observado”, diz um dos pesquisadores.

“A fase de BCC segue o lema:” O que não me mata me faz mais forte. ” A instabilidade mata a fase BCC em baixa temperatura, mas torna a fase BCC estável em alta temperatura. “

E essas forças são realmente notáveis : 3,5 milhões de vezes a pressão que experimentamos na superfície, juntamente com temperaturas de cerca de 6.000 ° C (10.800 ° F) mais quentes do que aqueles que experimentamos na superfície.

Os dados triturados pelo Triolith também mostram que 96 por cento do núcleo interno da Terra é provável que seja feito de ferro – um valor maior do que as estimativas anteriores , com níquel e outros elementos leves que compõem o resto.

Outro mistério que poderia ser resolvido pela pesquisa mais recente é por que as ondas sísmicas viajam mais rápido entre os pólos do que através do equador – uma característica tecnicamente conhecida como anisotropia – o que significa algo organizado em uma direção específica, como grãos de madeira.

Os pesquisadores dizem que o comportamento do ferro BCC sob as condições intensas no núcleo da Terra pode ser suficiente para criar efeitos anisotrópicos em larga escala, abrindo outro caminho para os cientistas explorarem no futuro.

É importante notar que estas hipóteses são baseadas em simulações específicas dos movimentos internos da Terra e equipes separadas que executam diferentes modelos baseados em cálculos diferentes podem acabar com resultados incompatíveis com essas conclusões.

Até que possamos descobrir como obter instrumentos reais lá em baixo, nunca estaremos 100% seguros de que os cálculos estão corretos – e com os tipos de pressões e temperaturas que se pensa existir lá embaixo, talvez nunca tenhamos evidências diretas de Atividade do núcleo.

Mas é importante pesquisar, apesar dos desafios, porque uma vez que saibamos mais sobre o funcionamento interno da Terra, podemos fazer melhores previsões sobre o que acontecerá a seguir.

“O objetivo final das ciências da terra é compreender o passado, o presente e o futuro da Terra”, diz Belonoshko , “e nossa predição nos permite fazer exatamente isso”.

Fonte: 
Este texto foi editado a partir do texto original: 

Autor: David Nield em Science Alert:
http://www.sciencealert.com/this-could-be-why-earth-s-super-hot-core-stays-solid/

Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Nature Geoscience .
http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2892.html

 

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