Os resultados colocam o núcleo na extremidade mais jovem de um espectro de idade que geralmente vai de cerca de 1,3 bilha£o a 4,5 bilhaµes de anos, mas também o tornam um pouco mais velho do que uma estimativa recente de apenas 565 milhões de anos
Uma simulação de computador do campo magnético da Terra, gerado pela transferaªncia de calor no núcleo da Terra. Crédito: NASA / Gary A. Glatzmaier.
Ao criar condições semelhantes a s do centro da Terra dentro de uma ca¢mara de laboratório, os pesquisadores melhoraram a estimativa da idade do núcleo interno sãolido do nosso planeta, colocando-o em 1 bilha£o a 1,3 bilha£o de anos.
Os resultados colocam o núcleo na extremidade mais jovem de um espectro de idade que geralmente vai de cerca de 1,3 bilha£o a 4,5 bilhaµes de anos, mas também o tornam um pouco mais velho do que uma estimativa recente de apenas 565 milhões de anos.
Além disso, os experimentos e as teorias que os acompanham ajudam a definir a magnitude de como o núcleo conduz calor e as fontes de energia que alimentam o geodinamo do planeta - o mecanismo que sustenta o campo magnético da Terra, que mantanãm as baºssolas apontando para o norte e ajuda a proteger a vida contra raios ca³smicos.
"As pessoas estãorealmente curiosas e entusiasmadas em saber sobre a origem do geodinamo, a força do campo magnanãtico, porque todos eles contribuem para a habitabilidade de um planeta", disse Jung-Fu Lin, professor da Universidade do Texas na Jackson School de Austin das Geociências que conduziram a pesquisa.
Os resultados foram publicados no dia 13 de agosto na revista Physical Review Letters .
"Uma vez que vocêrealmente sabe quanto desse fluxo de calor do núcleo externo para o manto inferior, vocêpode realmente pensar sobre quando a Terra esfriou o suficiente a ponto de o núcleo interno comea§ar a se cristalizar"
O núcleo da Terra éfeito principalmente de ferro, com o núcleo interno sendo sãolido e o núcleo externo sendo laquido. A eficácia do ferro na transferaªncia de calor por condução - conhecida como condutividade tanãrmica - éa chave para determinar uma sanãrie de outros atributos sobre o núcleo, incluindo quando o núcleo interno se formou.
Ao longo dos anos, as estimativas de idade e condutividade essenciais foram de muito antigas e relativamente baixas, para muito jovens e relativamente altas. Mas essas estimativas mais recentes também criaram um paradoxo, em que o núcleo teria que atingir altas temperaturas irrealistas para manter o geodinamo por bilhaµes de anos antes da formação do núcleo interno.
A nova pesquisa resolve esse paradoxo, encontrando uma solução que mantanãm a temperatura do núcleo dentro de parametros realistas. Encontrar essa solução dependia da medição direta da condutividade do ferro em condições semelhantes a s de um núcleo - onde a pressão ésuperior a 1 milha£o de atmosferas e as temperaturas podem rivalizar com as encontradas nasuperfÍcie do sol.
Os pesquisadores alcana§aram essas condições espremendo amostras de ferro aquecidas a laser entre duas bigornas de diamante. Nãofoi uma tarefa fa¡cil. Demorou dois anos para obter resultados adequados.
"Encontramos muitos problemas e fracassamos várias vezes, o que nos deixou frustrados e quase desistimos", disse o coautor do artigo Youjun Zhang, professor associado da Universidade de Sichuan, na China. "Com os comenta¡rios construtivos e o incentivo do professor Jung-Fu Lin, finalmente resolvemos isso depois de vários testes."
A condutividade recentemente medida é30% a 50% menor que a condutividade da estimativa do núcleo jovem e sugere que o geodinamo foi mantido por duas fontes e mecanismos de energia diferentes : convecção tanãrmica e convecção composicional. No inacio, o geodinamo foi mantido apenas por convecção tanãrmica. Agora, cada mecanismo desempenha um papel igualmente importante.
Lin disse que com esta informação melhorada sobre condutividade e transferaªncia de calor ao longo do tempo, os pesquisadores poderiam fazer uma estimativa mais precisa da idade do núcleo interno.
"Uma vez que vocêrealmente sabe quanto desse fluxo de calor do núcleo externo para o manto inferior, vocêpode realmente pensar sobre quando a Terra esfriou o suficiente a ponto de o núcleo interno comea§ar a se cristalizar", disse ele.
Essa idade revisada do núcleo interno poderia se correlacionar com um pico na força do campo magnético da Terra, conforme registrado pelo arranjo de materiais magnanãticos em rochas que se formaram nessa anãpoca. Juntas, as evidaªncias sugerem que a formação do núcleo interno foi uma parte essencial da criação dos robustos campos magnanãticos de hoje.