Alcançar as profundezas da Terra é muito mais difícil do que viajar pelo espaço. A humanidade viajou aproximadamente 25 mil milhões de quilómetros para além da Terra, mas perfurou a uma profundidade de pouco mais de 12 quilómetros abaixo da superfície da Terra. Estas limitações extremas significam que os cientistas ainda sabem muito pouco sobre o que existe nas profundezas da crosta terrestre.
Esta lacuna de conhecimento é particularmente importante perto da fronteira entre o manto e o núcleo. Esta região representa a fronteira interna mais crítica da Terra e é agora o foco de novas pesquisas que revelam um comportamento magnético inesperado.
Estruturas gigantes de rocha quente sob a África e o Pacífico
Num estudo publicado em geociências naturaisUma equipe de pesquisadores liderada pela Universidade de Liverpool encontrou evidências magnéticas de que duas camadas gigantes de rocha extremamente quente na base do manto da Terra influenciam o núcleo externo líquido abaixo delas. Estas estruturas estão localizadas aproximadamente 2.900 quilómetros abaixo de África e do Oceano Pacífico.
As descobertas sugerem que estes corpos gigantes de rocha sólida e sobreaquecida – rodeados por anéis pólo a pólo de material mais frio – desempenharam um papel na formação do campo magnético da Terra ao longo de milhões de anos.
Combinando magnetismo antigo com modelos de supercomputadores
Reconstruir campos magnéticos antigos e modelar os processos que os criaram é extremamente desafiador. Para estudar estas características profundas da Terra, os cientistas combinaram dados paleomagnéticos com simulações computacionais avançadas de geodínamos, o movimento do ferro líquido no núcleo externo que gera o campo magnético da Terra de uma maneira semelhante à forma como as turbinas eólicas produzem eletricidade.
Estes modelos numéricos permitiram à equipa recriar características-chave do comportamento magnético da Terra ao longo dos últimos 265 milhões de anos. Mesmo que existissem supercomputadores, a execução de simulações em escalas de tempo tão longas exigiria um esforço computacional significativo.
Aquecimento desigual na fronteira núcleo-manto
Os resultados mostram que a temperatura no limite superior do núcleo externo não é uniforme. Em vez disso, apresenta fortes contrastes térmicos, com zonas térmicas localizadas subjacentes a estruturas rochosas de tamanho continental.
A análise também mostrou que alguns componentes do campo magnético da Terra permaneceram relativamente estáveis durante centenas de milhões de anos, enquanto outros aspectos mudaram dramaticamente ao longo do tempo.
Andy Biggin, professor de geomagnetismo na Universidade de Liverpool, disse: “Estas descobertas sugerem que existe um forte contraste de temperatura no manto rochoso logo acima do núcleo da Terra, onde o ferro líquido no núcleo pode ficar estagnado abaixo das regiões mais quentes, em vez de participar no fluxo vigoroso abaixo das regiões mais frias.
“Obter esta visão das profundezas da Terra ao longo de escalas de tempo muito longas fortalece o argumento para a utilização de registos antigos do campo magnético para compreender a evolução dinâmica das profundezas da Terra e as suas propriedades mais estáveis.
“Estas descobertas também têm implicações importantes para questões que envolvem a tectónica continental antiga, como a formação e dissolução da Pangeia, e podem ajudar a resolver incertezas de longa data no clima antigo, na paleontologia e na formação de recursos naturais. Estes campos assumem que o campo magnético da Terra se comporta como uma barra magnética perfeita alinhada com o eixo de rotação da Terra quando calculada a média durante longos períodos de tempo. As nossas descobertas sugerem que isto pode não ser inteiramente verdade.”
Equipe de pesquisa e detalhes da publicação
O estudo foi realizado por cientistas do grupo de pesquisa DEEP (Determining Earth Evolution Using Paleomagnetism) da Escola de Ciências Ambientais da Universidade de Liverpool, em colaboração com pesquisadores da Universidade de Leeds.
O professor Biggin e sua equipe se concentram no estudo de sinais magnéticos preservados em rochas coletadas em todo o mundo para reconstruir a história do campo magnético da Terra e a dinâmica interna do planeta.
O DEEP foi criado em 2017 e é financiado pelo Leverhulme Trust e pelo Natural Environment Research Council (NERC).
