Uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Lee Young-jae, do Departamento de Ciência do Sistema Terrestre da Universidade Yonsei (Centro de Pesquisa em Química e Física Mineral de Alta Pressão), anunciou resultados de pesquisas mostrando que a água que se move nas profundezas do manto pode interagir com o ferro, o principal componente do núcleo, para formar uma camada rica em hidrogênio.No topo do núcleo externo da Terra.
Este estudo, realizado em conjunto com a equipe de pesquisa do professor Shim Sang-hyun da Arizona State University, é o primeiro a explicar o mecanismo de formação da camada de ondas sísmicas de baixa velocidade, que se esperava estar presente no topo do núcleo. . Está provado que as diversas e complexas interações e estruturas que ocorrem na superfície da Terra também podem ocorrer na parte mais profunda da Terra, na fronteira entre o núcleo e o manto.
O núcleo da Terra é composto principalmente de ferro, mas também contém alguns elementos mais leves que o ferro, como silício, oxigênio, enxofre e hidrogênio, o que reduz a densidade geral do núcleo e mantém a convecção no núcleo, o que é essencial para a formação . O campo magnético da Terra por muito tempo. Em particular, o núcleo externo líquido está em contacto direto com o manto rochoso, formando uma fronteira a cerca de 2.900 quilómetros de profundidade.
No passado, pensava-se que a troca de materiais se limitava à fronteira entre o núcleo e o manto, mas pesquisas recentes mostraram que a água na superfície pode estar parcialmente contida em minerais provenientes da subducção de placas tectónicas e transportada profundamente para o manto. Assim, a equipa de investigação do Professor Lee Young-Jae previu que se a água atingir a interface entre o núcleo e o manto, haverá uma maior possibilidade de que os materiais que compõem o núcleo sejam afectados, tal como as rochas são expostas à água na superfície.
Para observar a interação entre o ferro e a água que ocorre na fronteira núcleo-manto, a equipe de pesquisa usou um pequeno gerador de alta pressão chamado célula de bigorna de diamante e um laser infravermelho para criar condições de pressão superiores a 1,3 milhão de vezes a pressão atmosférica. Sob condições de temperatura superiores a 4.000 graus, o processo de reação foi observado com um feixe de raios X muito pequeno e brilhante gerado em um acelerador síncrono.
Nessas condições experimentais, o componente hidrogênio da água reagiu com o ferro, e o componente silício anteriormente presente com o ferro reagiu com o componente oxigênio da água e se transformou em sílica de alta densidade. Essa reação de troca resulta na formação de uma camada superior leve e rica em hidrogênio do núcleo externo e uma camada inferior do manto mais densa e rica em sílica.
Neste estudo, explicamos o mecanismo da camada sísmica de baixa velocidade que se forma no topo do núcleo externo, assumindo que cerca de 1% da água subduzida atinge o limite núcleo-manto na forma de minerais hidratados estáveis e que este processo continua por cerca de 2,5 bilhões de anos. O professor Shim Sang-hyun, da Universidade Estadual do Arizona, que participou da pesquisa conjunta, disse: “Como resultado dessas reações de troca de elementos acumuladas, uma camada estável com centenas de quilômetros de espessura pode existir atualmente no topo do núcleo externo, armazenando aproximadamente um trilhão de toneladas de hidrogênio.
“A Terra está constantemente a mudar a sua superfície do passado para o presente através da formação e movimento de placas tectónicas”, disse o professor Lee Young-Jae, da Universidade Yonsei. “Não está apenas na superfície, mas também nas fronteiras mais profundas da Terra. Isto sugere que isto estava a acontecer em paralelo”, disse ele, explicando a importância deste estudo.
O estudo disse que alta temperatura e alta pressão
Os resultados da pesquisa foram publicados no dia 13 de novembro (horário local) na revista Nature Geoscience.
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