Pesquisadores usam melhor amigo das mulheres para saber como são as coisas no centro da Terra

Algumas pesquisas são fascinantes. De minha parte, parte dessa fascinação nem é tanto pelo alvo da pesquisa, mas sim pelo ferramental usado. Foi isso que me chamou a atenção na pesquisa que irei relatar neste artigo. Um bando de cientistas japoneses, provavelmente vestidos de Pikachu e de Mário (vai, pergunta!), resolveu simular o interior da Terra, mais especificamente seu núcleo de ferro fundido, que só não está mal-pago porque tem ouro lá embaixo, o que não adianta nada se não tem shopping também.

Teve de tudo na pesquisa: prensa de diamante, raios-X… só faltou ter Hefesto e seu martelão do mal para dar umas marteladas nos corpos de prova.

O dr. Yasuhiro Kuwayama é professor-assistente de projetos do Departamento de Ciência Planetária e da Terra da Universidade de Tóquio, situada numa grande metrópole, e como todas as grandes metrópoles do planeta, Tóquio se encontra hoje em desvantagem na sua luta contra o maior inimigo do homem: a poluição. Mas como não estamos falando de poluição nem fazendo resenha do Spectreman, vamos falar sobre o Centro da Terra.

Se você não é divulgador científico jovem formado em Astronomia, há grande probabilidade de saber algo sobre vulcões e o Círculo de Fogo do Pacífico, bastando ter prestado atenção nas aulas do professor de Ciências do Ensino Fundamental. Vulcões expelem lava, normalmente, e esta lava vem das camadas abaixo da crosta terrestre. Abaixo da crosta, temos mais camadas. Temos o manto externo e interno e o núcleo externo e interno.

Conforme você vai cavando, a temperatura vai aumentando. Ela aumenta cerca de 1ºC a cada 30 metros de profundidade, e quando vamos chegando para as camadas mais inferiores da crosta, a temperatura chegou a mais de 850 ºC e a rocha começa a se fundir, mas não totalmente líquida. É dali que vem a lava que sai nas erupções vulcânicas.

O Manto é a maior camada da Terra, representando cerca de 84% do volume do planeta, se estendendo-se a até cerca de 2.890 km na superfície da Terra, com lindas temperaturas variando de 500 a 900 ºC na parte superior a mais de 4.000 ºC perto do limite do núcleo. Entretanto, o Manto não está imediatamente depois da crosta, começando depois da chamada Descontinuidade Mohorovicic, o contraste de densidade de crosta menos densa para um manto mais denso, e o local no qual as velocidades de propagação das ondas sísmicas aumentam. Motivo? As ondas sísmicas são ondas mecânicas, assim como o som, e a velocidade de uma onda mecânica é diretamente proporcional à densidade do meio. Quanto mais denso, mais rápida é a propagação.

Depois, vem o núcleo externo, uma camada em estado totalmente líquido tendo ferro como seu principal constituinte (cerca de 80%), possuindo 2.300 km de espessura e vai até a profundidade de 3.400 km., com lindas temperaturas entre 4000 e 5.700 ºC. faz ideia do que é isso? É mais quente que a superfície do Sol! E embaixo disso tudo, lá no meiãozão, está o núcleo interno, formado também por uma bolona de ferro sólido em altíssima temperatura.

Como esta bolona de ferro, tendo um diâmetro de cerca de 70% o tamanho da Lua, está sofrendo alta pressão por causa do imenso peso do planeta atuando em todas as direções, esta imensa massa de ferro é comprimida ficando sólida, sob pressão da ordem de 360 gigapascal. Mas não, ela não parada. O movimento da terra e o imenso calor lá no meião, faz com que haja um fluxo de convecção por causa do núcleo externo de ferro, e esta convecção é o que cria o campo magnético da Terra.

Parece que sabemos muito, não é? Mas não, não sabemos. E se não sabemos, corremos atrás para descobrir. É nisso o que Kuwayama trabalha. Ele e seu pessoal determinaram com sucesso a densidade do ferro líquido do núcleo externo e a velocidade de propagação do som através dele sob aquelas pressões colossais. E é aqui que chamou a minha atenção: Eles conseguiram isso usando uma bigorna de diamante altamente especializada que comprime amostras e medições sofisticadas de raios-X.

Não, pense só. Uma espécie de prensa feita de diamantes, diamantes lindos, diamantes maravilhosos, bem lapidados, brilhantes, incríveis. Algo como isso aqui.


Lindinha, não?

Usando a bigorninha estilosa, Kuwayama confirmou que o núcleo externo fundido é menos denso que o ferro puro em estado fundido, só que o núcleo externo não é ferro puro, como eu disse antes. Mas calma que não ficou só na prensa. Motivo? É preciso medir com precisão (ou o mais próximo disso) a densidade da amostra líquida. É aí que entram os raios-X produzidos com um síncrotron SPring-8 do Japão para sondar a amostra e medir sua densidade.


Sincrotron. Sim, isso tudo!

Dando um pulo em dados técnicos que seriam apenas enche-linguiça e o artigo já está grande. O que interessa é que, comparada a essa nova medição, a densidade do núcleo externo da Terra parece ser cerca de 8% menos densa que o ferro líquido puro. Sabendo o quão menos denso o núcleo externo é, os pesquisadores serão capazes de ter um retrato mais acertado do que tem lá embaixo.

Mas que a prensa é muito maneira, isso é. Assim como é o artigo que será publicado na Physical Reviews Letters, embora já tenha sido aceito.

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