Cientistas que há poucos meses confirmaram que o núcleo interno da Terra recentemente reverteu sua rotação têm uma nova revelação sobre os segredos mais profundos do nosso planeta — eles identificaram mudanças no formato do núcleo interno.
A camada mais interna da Terra é uma bola de metal quente e sólida cercada por um núcleo externo de metal líquido. Por décadas, cientistas planetários suspeitaram que o núcleo interno sólido se deformava ao longo do tempo enquanto girava. Agora, pesquisadores encontraram a primeira evidência de mudanças ocorrendo nos últimos 20 anos no formato do núcleo interno.
Sinais da deformação do núcleo apareceram em ondas de terremotos que eram fortes o suficiente para atingir o centro da Terra. A equipe de pesquisa usou os mesmos dados do terremoto para um estudo de 2024 para resolver um debate de longa data sobre a rotação do núcleo interno.
Eles descobriram que o núcleo interno já girou mais rápido do que a própria Terra, mas a partir de 2010, a rotação do núcleo interno sólido diminuiu. Agora ele está girando para trás, em relação ao resto do planeta.
Um novo estudo, publicado segunda-feira (10) no periódico Nature Geoscience, baseia-se nessa descoberta, usando dados de terremotos coletados de 1991 a 2023.
O trabalho anterior dos cientistas sobre a rotação do núcleo os ajudou a interpretar variações na altura das ondas sísmicas, definindo-as como indicadores de mudanças na superfície do núcleo interno, disse o Dr. John Vidale, coautor do estudo anterior e autor principal do novo estudo.
“Podemos comparar os sinais que vemos quando o núcleo interno é retornado à mesma posição que estava em algum outro momento e ver se há diferenças que não podem ser explicadas pela rotação”, explicou Vidale, professor de ciências da Terra da Faculdade de Letras, Artes e Ciências Dornsife da Universidade do Sul da Califórnia, à CNN.
Mudanças de forma no núcleo podem conter pistas sobre as forças nas profundezas da Terra que alimentam nossa magnetosfera, as linhas invisíveis de energia magnética que protegem nosso planeta do clima solar e da radiação mortal, relataram os pesquisadores.
“A Terra evolui em uma escala de tempo geológica, então observar mudanças em uma escala de tempo anual é sempre intrigante, pois aumenta nossa compreensão da dinâmica do núcleo interno”, disse o Dr. Yoshi Miyazaki, professor associado do departamento de ciências da Terra e planetárias da Universidade Rutgers em Nova Jersey.
“Estudos anteriores já discutiram como a rotação do núcleo interno mudou na última década, e este estudo introduz uma nova perspectiva — mudanças não rotacionais — adicionando outra dimensão à discussão. Acredito que isso alimentará ainda mais esses debates”, disse Miyazaki, que não estava envolvido com a nova pesquisa, à CNN em um e-mail.
“Quase ficção científica”
De todas as camadas da Terra, o núcleo interno é o mais remoto e misterioso. Esta esfera sólida de ferro e níquel tem cerca de 70% do tamanho da lua, com um raio de aproximadamente 1.221 km. As temperaturas no núcleo interno são tão altas quanto 5,4 mil graus Celsius, e as pressões podem atingir até 365 gigapascais (GPa) — mais de 3 milhões de vezes maior do que a pressão atmosférica média da Terra em terra.
Embora a observação direta do núcleo seja impossível, os cientistas o estudam analisando mudanças no tamanho e na forma das ondas sísmicas à medida que passam pelo núcleo.
Terremotos geram dois tipos de ondas. Ondas primárias, ou ondas P, são as primeiras ondas produzidas por um terremoto e movem o solo na mesma direção em que a onda está se movendo. Ondas de cisalhamento, ou ondas S, são mais lentas do que ondas P e movem o solo perpendicularmente à direção da onda. Mudanças de amplitude em um tipo de onda P penetrante no núcleo — ondas PKIKP — sugeriram deformações no nível mais raso do núcleo interno, de acordo com o novo estudo.
No limite onde o núcleo interno sólido encontra o líquido do núcleo externo, a superfície da esfera pode ser mais maleável do que em níveis mais profundos.
“É quase ficção científica visualizar o que está acontecendo na superfície do núcleo interno”, disse Vidale.
“É um lugar tão diferente do nosso dia a dia, com diferentes escalas de tempo, diferentes materiais e forças incríveis. E ainda assim, podemos chegar lá e aprender mais sobre isso apenas examinando algumas das observações mais recentes.”
Movimento “como deslizamentos de terra”
Os cientistas analisaram 168 ondas pareadas de terremotos em 42 locais perto das Ilhas Sandwich do Sul, uma cadeia de ilhas vulcânicas no Oceano Atlântico Sul. Rastrear a velocidade e a direção da rotação do núcleo deu aos pesquisadores uma maneira de detectar mudanças no formato do núcleo.
Uma vez que eles soubessem a velocidade de rotação do núcleo, eles poderiam modelar sua posição e então comparar diferentes ondas PKIKP que atingiram o núcleo enquanto ele girava para o mesmo ponto.
Mudanças de amplitude nessas ondas pareadas poderiam então ser atribuídas a mudanças de formato no núcleo, em vez de mudanças de rotação, de acordo com o estudo. No entanto, como essa deformação do núcleo interno pode parecer é mais difícil de definir.
“Talvez a topografia esteja subindo e descendo. Talvez esteja se desintegrando como deslizamentos de terra. O mais provável é que o núcleo externo esteja apenas empurrando o núcleo interno e movendo-o um pouco”, disse Vidale.
Enquanto apenas um local do núcleo interno mostrou sinais de deformação entre 2004 e 2008, pode haver mais que ainda não foram detectados, relataram os pesquisadores.
“É difícil saber se estamos olhando para um local anômalo ou normal, mas um palpite seria que alguma quantidade de deformação está acontecendo com bastante frequência em muitos lugares.”
À medida que o núcleo interno sólido da Terra gira, o núcleo externo derretido se agita e chapinha. Suas interações geram energia magnética, que se desenrola para envolver nosso planeta na magnetosfera. Mas o núcleo externo líquido está encolhendo.
Milímetro por milímetro, o núcleo interno sugou metal derretido do núcleo líquido que o cerca, disse Vidale.
Provavelmente levou bilhões de anos para o núcleo interno esfriar e solidificar, e ao longo dos próximos bilhões de anos, o núcleo interno continuará a esfriar, sorvendo gotas de metal líquido do núcleo externo, até que todo o núcleo da Terra seja uma esfera de metal sólido, ele acrescentou.
“Isso vai acabar com o campo magnético. Não haverá mais o ferro em movimento lá embaixo.”
No entanto, tal evento está bilhões de anos em nosso futuro. E antes que isso aconteça, a Terra provavelmente será obliterada enquanto nosso sol se expande em uma gigante vermelha e engole os planetas internos do sistema solar, disse Vidale.
Até lá, os cientistas devem ter tempo suficiente para investigar o funcionamento invisível no coração do nosso planeta e descobrir o que a rotação interna, a agitação e a mudança de forma da Terra podem reservar para o planeta.
“Em relação ao impacto na vida, como mencionado na introdução do artigo, o crescimento do núcleo interno desempenha um papel crucial na geração do campo magnético da Terra, que nos protege da radiação solar prejudicial”, disse Miyazaki.
“Embora uma conexão direta entre a vida na superfície da Terra e o ICB (limite interno-externo do núcleo) permaneça distante, o que acontece no ICB ainda tem algumas implicações para a evolução de longo prazo da Terra.”
Conheça o exoplaneta a cerca de 1.200 anos-luz da Terra com formato oval