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Não sabemos como o núcleo interno da Terra se formou

Não sabemos como o núcleo interno da Terra se formou
O núcleo interno sólido da Terra parece de fato existir, mas ninguém tem nenhuma ideia de como ele pode ter-se formado. [Imagem: Case Western]

Sem explicação

Um grupo de geofísicos está contestando frontalmente a explicação aceita há anos pela comunidade científica de como o centro sólido da Terra poderia ter sido criado.

É amplamente aceito pelos cientistas que o núcleo interno da Terra formou-se há cerca de um bilhão de anos, quando uma pepita de ferro sólida superquente começou espontaneamente a cristalizar dentro da bola de metal líquido de 6.800 km de diâmetro que compõe o núcleo total do planeta.

Ludovic Huguet e seus colegas da Universidade Case Western Reserve, nos EUA, afirmam que há apenas um probleminha: isso não é possível - ou, pelo menos, nunca ninguém explicou como poderia acontecer.

Eles chamam essa incongruência de "paradoxo da nucleação do núcleo interno".

A contradição do núcleo interno

O problema é que, embora se saiba que um material deve estar na temperatura de congelamento, ou abaixo dela, para se tornar sólido, a formação do primeiro cristal a partir de um líquido exige uma energia extra. Essa energia extra - chamada barreira de nucleação - é o ingrediente que os modelos do interior mais profundo da Terra simplesmente deixaram de lado.

Para superar a barreira de nucleação e começar a solidificar, o líquido deve ser resfriado bem abaixo do seu ponto de congelamento - o que os cientistas chamam de "super-resfriamento". Alternativamente, algo diferente deve ser adicionado ao metal líquido do núcleo - no centro do planeta - que reduza substancialmente a quantidade de super-resfriamento exigido.

Mas a barreira de nucleação para os metais é enorme, ainda mais nas extraordinárias pressões no centro da Terra. E igualmente grande deve ser a ruptura na barreira de energia.

E nenhum dos modelos que tentam explicar a formação do núcleo interno da Terra mostra qualquer solução para esse dilema. Por outro lado, o núcleo interno sólido parece de fato existir, sendo que é nele que se baseia todo o entendimento atual do campo magnético da Terra.

Paradoxo da nucleação do núcleo interno

A equipe discute algumas possíveis soluções para o enigma, mas todas têm problemas graves.

Por exemplo, o núcleo interno pode de alguma forma ter sido sujeito a um super-resfriamento maciço, de quase 1.000º C - muito além do que todos os estudos feitos até hoje indicam. Porém, se o centro da Terra atingisse essa temperatura, quase todo o núcleo deveria ter-se cristalizando rapidamente, mas parece que isso não ocorreu.

Outra possibilidade é que algo aconteceu para diminuir a barreira de nucleação, permitindo que a cristalização ocorresse a uma temperatura mais alta. Cientistas fazem isso no laboratório adicionando um pedaço de metal sólido a um metal líquido ligeiramente super-resfriado, fazendo com que o material agora heterogêneo se solidifique rapidamente. Mas é difícil imaginar como isso poderia ter acontecido na escala de tamanho da Terra: Como um sólido que otimizasse a nucleação poderia ter achado um caminho para o centro do planeta para permitir o endurecimento (e expansão) do núcleo interno?

"Então, se o núcleo é um líquido puro (homogêneo), o núcleo interno simplesmente não deveria existir, porque não poderia ter sido super-resfriado a esse ponto," detalhou o geoquímico James Van Orman, especialista em formação planetária. "E se ele não é homogêneo, como se tornou assim? Esse é o paradoxo da nucleação do núcleo interno".

"Será que existe alguma característica comum dos núcleos planetários em que não pensamos - algo que lhes permita superar essa barreira de nucleação? É hora de toda a comunidade pensar sobre esse problema e como testá-lo. O núcleo interno existe e agora temos que descobrir como ele chegou lá," finalizou Orman.

Bibliografia:

Earth's inner core nucleation paradox
Ludovic Huguet, James A. Van Orman, Steven A. Hauck II, Matthew A. Willard
Earth and Planetary Science Letters
Vol.: 487, 1 April 2018, Pages 9-20
DOI: 10.1016/j.epsl.2018.01.018
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X18300360




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