Núcleo interno da Terra passa por mudanças misteriosas de forma, revela estudo

O interior do nosso planeta pode ser ainda mais complexo do que se imaginava. Uma nova pesquisa detalhada sobre o coração da Terra revela que o núcleo interno rotativo não apenas muda sua velocidade de rotação, mas também parece alterar sua forma, com variações sutis na maneira como as ondas acústicas se propagam pelo centro do planeta.

Essa descoberta pode levar a uma melhor compreensão de como o núcleo funciona, o que, por sua vez, pode esclarecer outros comportamentos da Terra.

“Detectar um processo que não havia sido documentado antes é emocionante“, disse o geofísico John Vidale, da Universidade do Sul da Califórnia. “Estamos sempre esperando encontrar o próximo fato estranho e profundo, e essa observação é totalmente nova. O próximo passo será garantir que estamos certos e aprimorar nossos modelos.“

O núcleo interno sólido da Terra representa um dos motores mais misteriosos da geofísica. Ele gira, envolto em uma camada protetora de núcleo externo fundido, inexoravelmente ligado a comportamentos planetários, como a duração do dia e o campo geomagnético gerado pelo eletromagnetismo de seu movimento.

Como o núcleo desempenha um papel importante nos processos planetários, os cientistas estão ansiosos para descobrir exatamente o que está acontecendo lá embaixo. Mas, não é possível ir até lá e observar diretamente. Felizmente, nosso planeta nos deu uma maneira de medir seu interior: os terremotos. Quando a crosta terrestre se rompe e treme, ondas acústicas reverberam, propagando-se ou ricocheteando nos diferentes materiais que encontram.

Os cientistas podem analisar as ondas recebidas pelas estações de monitoramento sísmico em todo o mundo para medir o núcleo do planeta. Sabemos, por exemplo, que o núcleo interno da Terra é provavelmente uma bola quente e densa de ferro e níquel sólidos, medindo cerca de 2.440 quilômetros de diâmetro, um pouco maior que o tamanho de Plutão. As evidências também sugerem que ele demonstra superrotação, girando mais rápido que a própria Terra, embora possa ter desacelerado nos últimos anos.

Usando dados de terremotos, Vidale e seus colegas trabalham há anos para desvendar os mistérios do núcleo interno. Em 2022, eles publicaram um artigo descrevendo o que parecia ser uma ligação entre uma mudança na velocidade de rotação do núcleo interno e uma mudança periódica na duração do dia terrestre. Investigações posteriores revelaram que não há nenhuma ligação, afinal.

Segundo Vidale, para que possamos vincular com precisão o comportamento do núcleo aos efeitos que esse comportamento tem no planeta como um todo, precisamos caracterizar o comportamento adequadamente.

Agora, está bem estabelecido que a rotação do núcleo interno muda de velocidade e, obviamente, essa velocidade de rotação é diferente da rotação planetária. Mas há uma variabilidade nas ondas sísmicas que ricocheteiam no núcleo que é difícil de identificar: é devido a uma variabilidade na velocidade de rotação ou a uma variabilidade na forma do núcleo?

Para entender esse fenômeno, Vidale e sua equipe estudaram 168 pares de terremotos repetidos que viajaram pelo planeta. “Cada par repetido são dois terremotos quase idênticos“, explicou ele, “de modo que podemos associar quaisquer mudanças que observamos a uma diferença no caminho ao longo do qual as ondas sísmicas viajaram.“

Eles compararam seus pares de terremotos de épocas em que o núcleo interno estava reocupando a mesma posição, o que significava que podiam descartar uma mudança na taxa de rotação para variações no sinal sísmico. Seus resultados mostraram diferenças nas ondas que tangenciavam a superfície do núcleo interno, no limite entre os núcleos interno e externo – sugerindo que havia variações na forma do núcleo.

“Difícil ter certeza, mas possivelmente seriam pequenas depressões e elevações no limite do núcleo interno em resposta ao núcleo externo que flui vigorosamente“, disse Vidale. “É possível que as mudanças estejam inteiramente dentro do núcleo interno, mas isso é menos provável. O que guia nosso palpite é o fato de que o núcleo interno está bem no seu ponto de fusão em sua superfície e, portanto, pode ser bastante macio.“

Existem várias causas possíveis para isso, mas a principal delas é a atração de regiões de material de maior densidade dentro do nosso planeta, conhecidas como grandes províncias de baixa velocidade de cisalhamento. Também é possível que o fluxo convectivo no núcleo externo possa arrastar o núcleo interno para mudar sua forma. Ou talvez ambos.

O que é interessante é que os sinais nos dados sísmicos podem ser atribuídos a duas mudanças no núcleo interno: uma mudança na taxa de rotação e uma mudança na forma. E, claro, Vidale e seus colegas continuarão a investigar.

“Mais dados geralmente são a melhor maneira de entender melhor as novas alegações“, disse Vidale. “O núcleo interno, se continuar a girar na direção em que tem ido nos últimos 15 anos, retornará em breve para onde estava por volta do ano 2000, quando pode ter feito algumas coisas interessantes. Os próximos anos serão esclarecedores.” 

A pesquisa foi publicada na Nature Geoscience.