Cambridge — InkDesign News — Um estudo recente conduzido por pesquisadores do Departamento de Ciências da Terra da Universidade de Cambridge lança nova luz sobre a complexa composição e origem do núcleo interno da Terra. Explorado por meio de simulações físico-químicas, o trabalho revela dados inéditos sobre a composição, temperatura e processo de solidificação do interior do planeta.
O Contexto da Pesquisa
Tradicionalmente, a comunidade científica recorre a meteoritos e à sismologia para inferir a composição do núcleo terrestre, considerado crucial para a evolução do planeta — desde a geração do campo magnético protetor até a influência direta sobre a dinâmica das placas tectônicas. Apesar de tais avanços, questões fundamentais permaneciam sem resposta: a temperatura exata, o conteúdo químico e o momento em que o núcleo começou a solidificar.
“Embora saibamos que o núcleo da Terra é predominantemente constituído por ferro e níquel, dados sísmicos sugerem que ele deve ser cerca de 10% menos denso do que apenas ferro puro — indicando a presença de outros elementos.”
(“While we know that Earth’s core should be made of iron and nickel, seismic data suggest it must be about 10% less dense than pure iron — indicating other elements are present.”)— Equipe de Pesquisa, Universidade de Cambridge
Meteoritos fornecem pistas iniciais quanto à presença de elementos como silício ou enxofre, mas não determinam a composição com precisão. Sismologia, capaz de identificar mudanças de densidade por meio de ondas de terremotos, também limita-se a um espectro razoavelmente amplo de possibilidades.
Resultados e Metodologia
A pesquisa utilizou simulações de física mineral para explorar a solidificação do núcleo. O estudo detectou que o início do congelamento do núcleo depende de um fenômeno conhecido como super-resfriamento — quando um líquido permanece abaixo de seu ponto de fusão por algum tempo antes de solidificar. Os resultados indicam que um núcleo composto apenas por ferro exigiria super-resfriamento extremo (~1000°C abaixo da temperatura de fusão), incompatível com as dimensões observadas do núcleo sólido.
A introdução de carbono na simulação mostrou-se crucial. Uma proporção de 2,4% de carbono em massa no núcleo permitiria um super-resfriamento de cerca de 420°C — valor plausível para a formação da região sólida observada.
“Pela primeira vez, demonstramos que a solidificação do núcleo interno da Terra é viável com a presença de 2,4% a 3,8% de carbono, tornando a hipótese consistente com as medidas sísmicas.”
(“For the first time, we have shown that freezing of the Earth’s inner core is possible with 2.4% to 3.8% carbon, making the hypothesis consistent with seismic measurements.”)— Equipe de Pesquisa, Universidade de Cambridge
Além disso, os cálculos revelam a necessidade de pelo menos mais um elemento — como oxigênio ou silício — para explicar características sísmicas específicas do núcleo.
Implicações e Próximos Passos
Os resultados estreitam significativamente o leque de possibilidades para a composição química do núcleo e ajudam a esclarecer o processo que permitiu a formação de seu núcleo sólido — elemento central para a geração do campo magnético terrestre.
A nova abordagem, fundamentada na física mineral e no conceito de super-resfriamento, complementa métodos tradicionais e abre caminho para pesquisas multidisciplinares sobre as condições extremas do interior planetário e suas implicações.
Especialistas do setor avaliam que as informações levantadas podem não apenas reorientar estudos sobre a evolução térmica e magnética da Terra, mas também influenciar a busca por elementos-chave em outros corpos planetários do Sistema Solar.
Nas próximas etapas, pesquisadores almejam refinar ainda mais as estimativas, incluindo outros elementos possíveis e variando parâmetros de pressão e temperatura em cenários simulados, com o intuito de modelar com máxima fidelidade as condições reais do núcleo terrestre.
A descoberta aprimora substancialmente o entendimento sobre a formação e evolução geológica do planeta, sendo um passo importante para desvendar os mecanismos que moldaram — e ainda moldam — a superfície e as dinâmicas internas da Terra.
Fonte: (Live Science – Ciência)
