A descoberta foi possível graças ao metal tungstênio (W), elemento 74 da tabela periódica
A descoberta foi possível graças ao metal tungstênio (W), elemento 74 da tabela periódica
Uma equipe de cientistas determinou que o núcleo da Terra é “vazante” e postulou uma teoria para explicá-lo. O núcleo está vazando hélio-3, um elemento raro que é um possível combustível para a fusão nuclear e pode ser a chave para a origem da vida.
Cientistas acreditam ter resolvido o mistério de como o hélio-3 , um elemento raro que despertou interesse como possível fonte de combustível para reatores de fusão nuclear, está vazando do núcleo da Terra, relata um novo estudo.

Hélio-3, elemento chave para a origem da vida

A pesquisa propõe que essa substância antiga escoe do núcleo para as camadas externas do planeta, o manto e a crosta, como resultado de reações com o óxido de magnésio.

O núcleo está vazando hélio-3, um elemento raro que é um possível combustível para a fusão nuclear e pode ser a chave para a origem da vida.
O núcleo está vazando hélio-3, um elemento raro que é um possível combustível para a fusão nuclear e pode ser a chave para a origem da vida.

A descoberta pode ajudar a sondar as misteriosas regiões mais internas da Terra e tem implicações para a compreensão de como a vida surgiu na Terra e se ela poderia existir em outras partes do universo. O hélio-3 é uma versão (ou isótopo) do elemento hélio que possui apenas um nêutron em seu núcleo em vez de dois, a maior parte do hélio-3 se formou logo após o Big Bang , tornando-o pouco mais jovem que o próprio universo.

Além dessa origem primordial, o hélio-3 é um tema quente para cientistas que trabalham com fusão nuclear, uma forma especulativa de energia que poderia fornecer energia limpa virtualmente ilimitada, já que suas propriedades o tornam uma fonte promissora de combustível para as reações de fusão. Por isso, os cientistas estão investigando como aproveitar o hélio-3 que pode estar preso na Lua, por exemplo.

Quando a Terra começou a se formar a partir de gás e poeira há cerca de 4,5 bilhões de anos, o hélio-3 primordial foi adicionado à mistura, com isso, grandes reservas do isótopo acabaram presas no núcleo do planeta, que fica a cerca de 1.800 quilômetros abaixo de nossos pés. O hélio-3 é extremamente escasso na superfície da Terra, mas vestígios dele podem ser encontrados em rochas vulcânicas no oceano, sugerindo que algum mecanismo desconhecido está permitindo que o gás escape do núcleo.

Partes do núcleo da Terra são tão quentes quanto a superfície do Sol
Partes do núcleo da Terra são tão quentes quanto a superfície do Sol

Agora, dois cientistas sugeriram que um mineral chamado óxido de magnésio (MgO), que é comum no núcleo da Terra, pode estar ajudando a contrabandear hélio-3 do núcleo para o manto e além, devido a um processo chamado exsolução que transforma minerais uniformes em múltiplas fases “desmisturadas”.

A pesquisa resultou em parte de trabalhos anteriores explorando como o elemento tungstênio vazou do núcleo.

Pesquisa pode revelar como a Terra se tornou hospitaleira para a vida

Além de lançar luz sobre a “questão importante, mas amplamente inexplorada” dos movimentos do hélio-3 através da Terra, os resultados oferecem “uma maneira de investigar processos centrais” que podem ajudar a revelar como a Terra se tornou hospitaleira para a vida pela primeira vez.

Relata o estudo, publicado quinta-feira na Nature Geoscience.

Jie Deng recebeu seu Ph.D. em geofísica pela Yale University em 2019.
Jie Deng recebeu seu Ph.D. em geofísica pela Yale University em 2019.

Jie Deng, um geofísico da Universidade de Princeton que liderou o novo estudo, explicou ao Motherboard:

“Como o tungstênio e o hélio vazam do núcleo para o manto é desconhecido. Nenhum dos modelos existentes de vazamento de núcleo (ou, mais cientificamente, de interação núcleo-manto) parece explicar satisfatoriamente os dados geoquímicos. É por isso que estamos tentando encontrar um novo mecanismo”.

Deng e o co-autor Zhixue Du, pesquisador do Instituto de Geoquímica de Guangzhou, não são os primeiros cientistas a perceber que os compostos de magnésio no núcleo da Terra podem desempenhar um papel crítico em vários processos importantes que afetam a vida aqui na superfície.

Núcleo da Terra
Representação gráfica do núcleo da Terra.

Por exemplo, estudos anteriores sugeriram que o movimento ascendente de MgO através do núcleo ajudou a impulsionar o geodínamo da Terra nos últimos bilhões de anos, o que gera o campo magnético do planeta. Este campo nos protege da radiação nociva e estabiliza a atmosfera da qual dependemos para a vida, tornando-se a pedra angular da capacidade da Terra de sustentar a vida.

À medida que o MgO flutua até o limite entre o núcleo externo líquido e o manto, onde as temperaturas são ligeiramente mais frias do que no núcleo, ele “exsolve”, o que significa que se transforma de um mineral homogêneo em fases cristalinas separadas. O MgO arrasta consigo o hélio-3 do núcleo de ferro líquido bem misturado para a fronteira núcleo-manto, onde o processo de exsolução transporta ambas as substâncias para o manto.

crescimento do núcleo
Representação gráfica do núcleo da Terra.

Deng explica:

“Descobrimos que quando o MgO se dissolve do ferro [no núcleo], na verdade não é MgO puro. Ele gosta de trazer outros itens com ele, por exemplo, hélio. Assim, a exosolução de MgO serve como uma cápsula que empacota o hélio do núcleo e o transporta para o manto. Também modelamos o fluxo esperado de hélio devido à exsolução de óxido de magnésio da formação do núcleo, mostrando que o óxido de magnésio exsolvido do núcleo pode ter fornecido continuamente hélio do núcleo para o manto durante grande parte da história da Terra, imprimindo sua origem primordial assinatura de hélio nos materiais do manto.”

Investigando a região mais remota da Terra

A equipe observou que mais pesquisas são necessárias para entender esses processos obscuros, o novo estudo acrescenta uma nova peça ao quebra-cabeça do núcleo da Terra, a região mais remota do nosso mundo.

Várias amostras do núcleo interno da Terra.
Várias amostras do núcleo interno da Terra.

Deng afirmou:

“O núcleo da Terra permanece em grande parte enigmático. Existem muitas questões sem resposta, por exemplo, a composição do núcleo da Terra, a energética de um geodínamo primitivo, etc. Evidências paleomagnéticas mostram que sabemos que o núcleo da Terra não é de ferro puro. Deve haver outros elementos leves menores e todos os tipos de oligoelementos. Quais são esses elementos? Compreendê-los pode ajudar a melhorar nossa compreensão do modelo de formação da Terra.”

Além disso, Deng e Du sugeriram que a exsolução de minerais do núcleo pode enriquecer o manto e a crosta com uma variedade de outros elementos, incluindo os ingredientes que deram origem à vida na Terra.



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O núcleo terrestre é a camada mais interna e profunda da Terra e possui uma composição mineralógica de ferro e níquel. É dividido em núcleo externo e em núcleo interno.
O núcleo terrestre é a camada mais interna e profunda da Terra e possui uma composição mineralógica de ferro e níquel. É dividido em núcleo externo e em núcleo interno.

Deng afirma:

“A exsolução de MgO, juntamente com outras exsoluções do núcleo, são importantes mecanismos de interação de massa entre o núcleo e o manto. A troca química do núcleo e do manto pode ter efeitos profundos na evolução de longo prazo do manto e da Terra como um todo. A ligação com o surgimento da vida pode ser tênue, mas o núcleo também é um importante reservatório de água e carbono. As exosoluções do núcleo também podem transportar esses elementos do núcleo para o manto, o que pode afetar o ciclo do carbono e da água do manto”.

Os resultados da pesquisa foram publicados na Nature Geoscience.

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