Um novo estudo de pesquisadores da Universidade de Oxford, Leeds e University College London identificou uma nova barreira à química central da Terra, mostrando como cristalizar milhões de anos atrás. O estudo foi publicado hoje (4 de setembro) ComunicaçãoO
Os pesquisadores mostraram que o núcleo precisa ser feito com 3,8% de carbono para começar a chorar. Esse resultado indica que o carbono pode ser muito mais na raiz da Terra do que os pensamentos anteriores e como pode se tornar gelado, pode fornecer um vislumbre raro dos processos que ocorrem no centro do nosso planeta.
O núcleo interno da terra, a forte massa rica em ferro no centro do nosso planeta, está aumentando lentamente à medida que o núcleo externo fundido é frio e geada. No entanto, esse processo se tornou uma fonte de debate entre os cientistas por décadas.
A estrutura do núcleo interna não é apenas uma questão de determinar quando o núcleo fica frio em seus pontos congelados, mas envolve o processo de choro, que depende de sua composição química correta. Como as gotas de água da nuvem, que podem ser frias a -30 ° C antes da formação do granizo, o ferro fundido deve ser feito antes da cura (resfriando o fundo do ponto de fusão).
Cálculos anteriores são avisados de que exigirá superculação de 800-1000 ° C para iniciar o núcleo se for feito com ferro puro.
No entanto, se a raiz for superulitada nesse grau, os pesquisadores mostraram que o núcleo interno aumentará drasticamente e o campo magnético da Terra falhará. No entanto, nenhum desses resultados ocorreu na história do nosso planeta. Em vez disso, os cientistas acreditam que no passado, o núcleo pode ser mais de 250 legal °Sob o ponto de fusão de C.
Este novo estudo tem como objetivo entender que o núcleo interno foi observado hoje com essa superculação limitada. Sem o acesso direto ao interior profundo da Terra, a equipe de pesquisa precisava confiar na simulação de computador do processo de congelamento.
Eles viram a presença de outros componentes, especialmente silicone, enxofre, oxigênio e carbono e como eles poderiam afetar o processo gelado.
Os co-autores associados Andrew Walker (Departamento de Ciências da Terra, Universidade de Oxford) explicaram: “Cada um desses elementos existe no manto exagerado e, portanto, pode se dissolver na história do mundo”. “Como resultado, eles podem explicar por que temos um núcleo interno sólido, com uma superculação relativamente ligeiramente nessa profundidade. Um ou mais desses componentes também podem argumentar por que a raiz é menos espessa que o ferro puro, é a principal observação do terremoto”.
A equipe de pesquisa usa pequenos aglomerados de cristal para quantas vezes a equipe de pesquisa usa o líquido usando simulações de computador em escala atômica de cerca de 100.000 átomos na temperatura superpulgada equivalente do núcleo interno. Esses eventos de “nucleição” são o primeiro passo em direção à geada.
O que eles ficaram surpresos: silício e enxofre, os elementos costumam estar presentes na raiz, na verdade diminuem o processo de geada. Em outras palavras, se esses elementos forem abundantes nessa parte da Terra, serão necessários mais superculação para iniciar a estrutura original interna.
Por outro lado, eles descobriram que a simulação de carbono ajudava a acelerar a geada.
No estudo, os pesquisadores examinaram a quantidade de superolência necessária para congelar o núcleo interno quando 2,5% da massa central é feita de carbono. Resultado: cerca de 420 °C, ainda muito alto, mas ainda o resultado mais próximo da funcionalidade.
Mas quando eles fizeram seus resultados extrapolados em um caso em que a massa do núcleo é de 3,8% de carbono, a superculação necessária cai em 266 °C. Este é o único ensaio conhecido que pode explicar o núcleo do núcleo interno e o tamanho da observação.
Esse resultado indica que o carbono pode ser muito mais na raiz da Terra do que os pensamentos anteriores e sem esse material, nunca ocorreu uma forte estrutura interna do núcleo.
Os experimentos também mostram que a geada do núcleo interna era exatamente possível com a química adequada e, quando cria granizo contra a água, fez isso sem “sementes de nucleição” que pequenas partículas que ajudam a iniciar congeladas. Isso é muito importante, porque, ao examinar em simulações anteriores, todos os candidatos derreteram ou dissolveram para sementes de nucleação na raiz.
Principal escritor
Os cientistas argumentaram quando o núcleo interno começou a parecer há décadas, alguns discutindo por uma raiz interior antiga (a geada começou dois bilhões de anos atrás) e outros sugeriram muitas idade mais jovem (menos de meio bilhão de anos). Com essas novas informações sobre o teor de carbono da raiz, estamos um passo mais perto de restringir sua química e propriedades físicas e assim como ela se desenvolveu.
O trabalho foi financiado pelo Conselho de Pesquisa Natural (NERC).
