Se um planeta tem ou não um campo magnético pode determinar se é ou não habitável.
© Roen Kelly (ilustração do núcleo da Terra e o seu campo magnético)
Considerando que a Terra tem uma magnetosfera forte que protege a vida da radiação prejudicial e impede o vento solar de retirar a sua atmosfera. O planeta Marte não possui magnetosfera, por isso passou de ser um mundo com uma atmosfera mais espessa e água líquida em sua superfície para ser hoje um lugar frio e árido.
Por esta razão, os cientistas têm procurado há muito tempo compreender o que influencia o campo magnético da Terra. Até agora, o consenso foi devido ao efeito de dínamo criado pelo núcleo líquido externo da Terra girando na direção oposta à rotação da Terra. No entanto, uma nova pesquisa sugere que ela pode realmente ser devido à presença de cristalização no núcleo da Terra.
A pesquisa foi conduzida por cientistas do Instituto de Ciências da Terra-Vida (ELSI) em Tokyo Tech. Segundo este estudo, a energia que conduz o campo magnético da Terra pode ter mais a ver com a composição química do núcleo da Terra.
A taxa em que o núcleo da Terra resfria no tempo geológico tem sido objeto de debate há algum tempo. Em um estudo de 2013, estudos indicaram como o núcleo da Terra pode ter resfriado mais significativamente do que se pensava anteriormente.
O Dr. Kei Hirose, diretor do ELSI, e sua equipe concluíram que, desde a formação da Terra, a 4,5 bilhões de anos atrás, o núcleo pode ter esfriado em até 1.000 °C. Estas descobertas foram bastante surpreendentes para a comunidade científica, levando ao "Novo Paradoxo do Calor do Núcleo". Consequentemente, esta taxa de resfriamento do núcleo significaria que alguma outra fonte de energia seria necessária para sustentar o campo geomagnético da Terra.
"O núcleo é principalmente constituído de ferro e níquel, mas também contém cerca de 10% de ligas leves, como silício, oxigênio, enxofre, carbono, hidrogênio e outros compostos. Pensamos que muitas ligas estão simultaneamente presentes, mas não sabemos a proporção de cada elemento," disse o Dr. Kei Hirose.
Para resolver isso, Hirose e seus colegas da ELSI realizaram uma série de experimentos onde várias ligas foram submetidas a condições de calor e pressão semelhantes às do interior da Terra. Isto consistiu em usar uma bigorna de diamante para espremer amostras de poeira de liga para simular condições de alta pressão e, em seguida, aquecê-los com um feixe de laser até que atingiram temperaturas extremas.
No passado, as pesquisas sobre ligas de ferro no núcleo concentraram-se predominantemente em ligas de ferro-silício ou óxido de ferro em altas pressões. Mas, por causa de suas experiências, Hirose e seus colegas decidiram se concentrar na combinação de silício e oxigênio, que se acredita existir no núcleo externo, e examinar os resultados com um microscópio eletrônico.
O que os pesquisadores descobriram foi que sob condições de extrema pressão e calor, amostras de silício e oxigênio se combinaram para formar cristais de dióxido de silício (SiO2), que eram semelhantes em composição ao quartzo mineral encontrado na crosta terrestre.
Logo, o estudo mostrou que a cristalização de dióxido de silício no núcleo externo teria liberado flutuabilidade suficiente para realizar a convecção do núcleo e o efeito de dínamo.
"Este resultado provou ser importante para a compreensão da energia e da evolução do núcleo. Estávamos empolgados porque nossos cálculos mostraram que a cristalização de cristais de dióxido de silício do núcleo poderia fornecer uma imensa fonte de energia nova para alimentar o campo magnético da Terra," explicou John Hernlund, também membro da ELSI.
Este estudo não só fornece evidências para ajudar a resolver o chamado "Novo Paradoxo do Calor do Núcleo", ele também pode ajudar a avançar a nossa compreensão de que condições eram durante a formação da Terra e do Sistema Solar precoce. Basicamente, se o silício e o oxigênio formam cristal de dióxido de silício no núcleo externo ao longo do tempo, então mais cedo ou mais tarde, o processo irá parar quando o núcleo ficar sem estes elementos.
Quando isso acontece, podemos esperar que o campo magnético da Terra decline, o que terá implicações drásticas para a vida na Terra. Também ajuda a colocar limitações sobre as concentrações de silício e oxigênio que estavam presentes no núcleo quando a Terra se formou, o que poderia auxiliar nas teorias sobre a formação do Sistema Solar.
Além disso, esta pesquisa pode ajudar os geofísicos a determinar como e quando outros planetas (como Marte, Vênus e Mercúrio) ainda tinham campos magnéticos. Poderia até ajudar os pesquisadores de exoplanetas a determinar quais possuem magnetosferas, permitindo descobrir quais deles poderiam ser habitáveis.
Fonte: Nature
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