Uma descoberta revolucionária: água superficial do planeta Terra transforma camada externa do núcleo

Investigadores da Arizona State University (Arizona, Estados Unidos) e Yonsei University (Seul, Coreia do Sul) apresentaram num artigo para a Nature Geoscience os resultados de uma investigação que contribui para a compreensão dos processos internos da Terra.

Esta investigação, liderada por cientistas da School of Earth and Space Exploration da Arizona State University, revelou resultados relevantes sobre a interação entre a água à superfície no planeta Terra e o núcleo. O estudo revela que a água, ao longo de mais de mil milhões de anos, viajou para as profundezas do planeta através das placas tectónicas, desencadeando uma reação química que altera a camada externa do núcleo líquido metálico.

Interação Profunda na Fronteira Núcleo-Manto

Os investigadores, com a liderança de Dan Shim, Taehyun Kim e Joseph O'Rourke, conduziram experiências em alta pressão, demonstrando que a água da crosta subduzida reage quimicamente com materiais nucleares quando atinge a fronteira núcleo-manto, a aproximadamente 2896 quilómetros abaixo da superfície terrestre. Esta reação resulta na formação de uma camada rica em hidrogénio, desprovida de silício, que altera a estrutura do núcleo, ao criar uma camada fina e distinta.

A camada líquida modificada é prevista como a menos densa, apresentando velocidades sísmicas reduzidas, alinhando-se com características anómalas mapeadas pelos sismólogos. Estes resultados desafiam a visão anterior de uma troca limitada de material entre o núcleo e o manto, sugerindo um ciclo global da água mais complexo do que se pensava anteriormente.

Dan Shim refere: "Durante anos, acreditou-se que as trocas de materiais entre o núcleo e o manto da Terra era pequena. No entanto, investigações recentes revelaram uma história diferente".

Ciclo global da água e implicações geoquímicas

A investigação avança a compreensão dos processos internos da Terra, indicando um ciclo global da água mais extenso. O "filme" alterado do núcleo não só tem implicações para os ciclos geoquímicos que se conectam à água superficial com o núcleo metálico profundo, mas também aponta para uma interação dinâmica entre o núcleo e o manto, com a substancial troca de materiais.

A investigação foi conduzida por uma equipa internacional de geocientistas ao utilizar técnicas experimentais avançadas na Advanced Photon Source do Argonne National Lab e PETRA III da Deutsches Elektronen-Synchrotron na Alemanha. Estas instalações foram cruciais para replicar as condições extremas na fronteira núcleo-manto, permitindo a observação direta das mudanças químicas e estruturais induzidas pela água.

De agora em diante, sabe-se que estas evidências revolucionárias não apenas alteram a compreensão dos processos geodinâmicos internos da Terra, mas também destaca a importância de investigações avançadas e colaborações internacionais para desvendar os mistérios profundos de nosso planeta.

O ciclo global da água, agora reconhecido como mais complexo do que se pensava, promete inspirar investigações, a médio e longo prazo, sobre a interconexão entre a superfície terrestre e as camadas mais profundas que moldam o nosso planeta.

Referência da notícia
Kim, T., O’Rourke, J.G., Lee, J. et al. A hydrogen-enriched layer in the topmost outer core sourced from deeply subducted water. Nature Geoscience (2023).