586: O núcleo da Terra não é sólido. É super-iónico

CIÊNCIA/GEOLOGIA/GEOQUÍMICA

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O modelo clássico do interior do nosso planeta estipula que a Terra tem um núcleo externo líquido e um núcleo interno sólido, mas há cada vez mais indícios de que pode não ser bem assim.

A equipa de He Yu, do Instituto de Geoquímica da Academia Chinesa das Ciências (IGCAS), descobriu que o núcleo interno da Terra não é um sólido normal.

Segundo explica o Tech Explorist, é formado e cresce devido à solidificação do ferro líquido no limite interno do núcleo. Contudo, esse núcleo interno é menos denso do que o ferro puro, devido à presença de que alguns elementos leves.

A presença desses materiais faz com que o núcleo interno da Terra não seja um sólido normal: é composto por uma sub-rede de ferro sólido e elementos leves, que se comportam de modo semelhante a líquidos, formando o que é conhecido como “estado super-iónico”, um estado intermédio entre o sólido e o líquido.

A equipa usou simulações computacionais de alta pressão e alta temperatura baseadas na teoria da mecânica quântica e descobriu que algumas ligas Fe-H, Fe-C e Fe-O se transformaram num estado super-iónico nas condições do núcleo interno da Terra.

Nas ligas de ferro super-iónicas, os elementos leves ficam desordenados e difundem-se como um líquido na rede cristalina, enquanto os átomos de ferro permanecem ordenados e vibram em torno da sua rede, formando a estrutura sólida de ferro.

Os coeficientes de difusão do carbono, hidrogénio e oxigénio (C, H e O) nas ligas de ferro super-iónicas são os mesmos que no ferro líquido.

“É bastante anormal. A solidificação do ferro no limite do núcleo interno não altera a mobilidade desses elementos leves, e a convecção dos elementos leves é contínua no núcleo interno”, explicou Yu He.

No âmbito desta investigação, a equipa também calculou as velocidades sísmicas nas ligas de ferro super-iónicas e identificou uma diminuição significativa na velocidade das ondas de cisalhamento.

“Os nossos resultados encaixam com as observações sismológicas. São os elementos semelhantes a líquidos que fazem o núcleo interno amolecer”, disse Shichuan Sun, co-autor do artigo científico, recentemente publicado na Nature.

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16 Fevereiro, 2022