Por que o centro da Terra cresce mais de um lado do que do outro?

O núcleo terrestre interno está bem abaixo de nós e, mesmo assim, ainda não sabemos muito a seu respeito. Para ser justo, existem mais de 5 mil km entre a superfície e o metal de ferro sólido no centro do planeta, e ele só foi descoberto em meados da década de 1930. Mas foi somente em 2021 que os cientistas perceberam algo esquisito: o núcleo interno cresce torto. Por que será?

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Já que é impossível escavar a Terra até chegar ao núcleo, os cientistas contam com uma série de técnicas e instrumentos sofisticados, como sismólogos e simulações computacionais. Com uma leitura das ondas sísmicas, pesquisadores criam modelos de sua dinâmica, que também podem incluir dados de físicos minerais que estudam o comportamento do ferro em altas pressões e temperaturas.

A evolução do centro da Terra

Dividido em duas partes principais — o núcleo externo, formado por níquel e ferro líquido quente; e o interno, com níquel e ferro sólido —, o centro da Terra se movimenta e suas camadas interagem entre si, transferindo temperatura através da corrente de convecção. Esses movimentos criam o dínamo, que por sua vez gera o campo magnético terrestre, responsável por proteger o planeta dos ventos solares.

A convecção dita que o calor tende sempre a subir, enquanto a matéria mais fria tende a descer. No caso do nosso planeta, os materiais rochosos no interior do manto, próximo ao núcleo líquido, está em temperaturas da ordem dos 4.800 °C, enquanto a média perto da superfície fica em cerca de 150 °C. Isso parece contrariar a corrente de convecção, mas há muitos processos ocorrendo enquanto o calor e os materiais quentes e menos densos sobem. Entre esses processos, estão as atividades geológicas.

Durante sua formação, a Terra “aprisionou” em seu interior muito calor, e durante a evolução do planeta esse calor foi transferido para as camadas mais externas. A perda de calor no interior impulsiona o fluxo de ferro líquido do núcleo externo — mais ou menos como uma garrafa fechada com água morna se contrai ao esfriar na geladeira. Além disso, o resfriamento do núcleo ajuda em coisas como o movimento das placas tectônicas, que moldam a superfície de nosso planeta.

Esse é um processo que começou logo após a formação da Terra, há 4,5 bilhões de anos, mas o núcleo interno — sólido — surgiu em algum momento entre 500 milhões e 1.500 milhões de anos, como resultado do resfriamento. Assim, o núcleo interno começou a se cristalizar, e continua cristalizando cada vez mais. Estima-se que ele cresce cerca de 1 mm em raio a cada ano, o que equivale à solidificação de 8.000 toneladas de ferro fundido a cada segundo.

Quando esse resfriamento fizer com que todo o núcleo líquido se cristalize, a Terra deixará de possuir um campo magnético e, consequentemente, ficará exposta aos ventos solares. Mas não se preocupe, isso só deve acontecer alguns bilhões de anos no futuro. O que ocorre atualmente, nesse exato instante, é uma solidificação torta: o lado oriental do núcleo interno, abaixo da região da Índia, cristaliza mais rápido que seu extremo oposto, localizado abaixo do Brasil.

Por que o centro da Terra cresce torto?

Pela lógica da gravidade, fenômeno pelo qual os planetas se formam a partir de uma nuvem densa de poeira cósmica, os objetos deveriam ser esféricos, porque a gravitação distribui uniformemente o crescimento. Assim, é de se supor que a solidificação do núcleo externo crie uma esfera sólida homogênea, mas os cientistas perceberam na década de 1990 que este não é o caso.

De acordo com as leituras das ondas sísmicas que viajam por todo o planeta, as camadas recém-cristalizadas do núcleo líquido não são simétricas. As metades leste e oeste do núcleo interno mostraram diferentes variações de velocidade de onda sísmica, levando os cientistas a combinar essas observações com modelagem geodinâmica e estimativas de como as ligas de ferro se comportam em alta pressão.

Com isso, eles chegaram a um modelo que descreve um núcleo oriental que se solidifica mais rápido do que em seu lado ocidental. Isso significa que o planeta está retirando calor mais rápido de algumas partes do núcleo do que de outras. Felizmente, as forças da gravidade entram em ação novamente, com os fluxos de convecção, para equilibrar as coisas. Com isso, um lado cresce com uma diferença de 60%, mas o outro o “persegue” de perto.

A gravidade redistribui os cristais de ferro movendo o excesso de crescimento do leste em direção ao oeste. Em outras palavras, o crescimento desigual é corrigido pelas forças que “empurram” parte dos novos cristais no leste para a direção oposta. Contudo, esses cristais realocados se agrupam em estruturas reticuladas que se estendem ao longo do eixo norte-sul do núcleo interno. Essas estruturas deixam suas assinaturas nas ondas sísmicas, daí a detecção que revelou a anomalia aos cientistas.

Ainda não há uma resposta conclusiva para o fenômeno, mas Daniel Frost, do Laboratório de Sismologia de Berkeleye, cogita que pode ser devido às placas tectônicas da Terra. Quando elas se empurram, uma acaba por afundar abaixo da outra, e sua temperatura baixa acelera o resfriamento do manto naquela área do planeta.

Este modelo foi apresentado por Frost e seus colegas Marine Lasbleis da Université de Nantes, França, e Brian Chandler e Romanowicz, da UC Berkeley. O resultado prevê corretamente as observações dos pesquisadores sobre os tempos de viagem das ondas sísmicas, e é também o modelo mais simples dentre todos os que foram criados durante o estudo.

Fonte: Universidade da Califórnia em Berkeley, Business Insider, Live Mint