Mitch Battros / Mídia das Mudanças na Terra
O núcleo da Terra contém até 45 vezes mais hidrogênio do que os oceanos, tornando-o o maior reservatório de hidrogênio do planeta.
Num estudo publicado esta terça-feira na Comunicações da Naturezainvestigadores da Escola de Ciências da Terra e do Espaço da Universidade de Pequim, na China, descobriram que uma enorme quantidade de hidrogênio entrou no núcleo durante sua formação, cerca de 4,5 bilhões de anos.
A equipe também descobriu que esse hidrogênio não chegou através de cometas que bombardearam a Terra depois que o núcleo foi estabelecido, possivelmente encerrando o debate sobre quando e como o hidrogênio foi entregue ao nosso planeta.
Esse debate tem persistido porque o hidrogênio no interior profundo da Terra é extremamente difícil de quantificar.
Como explica a Ciência Vivao hidrogênio é o menor e mais leve elemento do universo, então a maioria das técnicas não tem resolução para detectá-lo adequadamente em ambientes de alta pressão e alta temperatura, como o núcleo da Terra. No entanto, estimar a quantidade de hidrogênio aprisionado dentro do núcleo é fundamental para entender como o hidrogênio chegou lá em primeiro lugar.
O novo estudo usou um método conhecido como tomografia por sonda atómica.
Esta técnica pode “fornecer mapeamento composicional tridimensional à noanoescala de todos os elementos da tabela periódica e é ideal para amostras de alta pressão, explicou líder, Dongyang Huangprofessor assistente na Escola de Ciências da Terra e do Espaço da Universidade de Pequim, na China, à Live Science.
Os pesquisadores simularam as condições que provavelmente existiam quando o núcleo da Terra estava se formando. Primeiro, eles revestiram uma pequena amostra de metal de ferro com vidro de silicato hidratado para modelar o núcleo coberto por magma.
Depois, colocaram este objeto dentro de uma célula de bigorna de diamante — um dispositivo no qual dois cristais de diamante se comprimem para gerar pressão extrema semelhante à encontrada no núcleo da Terra. Para criar condições de alta temperatura, os cientistas utilizaram lasers que aqueceram o objeto até cerca de 4.830 graus Celsius.
Os investigadores descobriram que o hidrogênio, o oxigênio e o silício se dissolvem simultaneamente nas estruturas cristalinas do ferro sob condições extremas, alterando assim os cristais de maneiras anteriormente desconhecidas.
De forma crucial, quantidades iguais de hidrogênio e silício entraram no “núcleo” a partir do “magma” no experimento, o que ajudou os pesquisadores a estimar que o hidrogênio constitui entre 0,07% e 0,36% do núcleo da Terra em peso.
Os resultados sugerem que o núcleo da Terra contém entre nove e 45 vezes mais hidrogênio do que os oceanos do planeta.
Se os cometas tivessem entregue hidrogênio à Terra depois que o núcleo terminasse sua formação, o hidrogênio ocorreria principalmente nas camadas mais superficiais da Terra. Mas a descoberta de que o núcleo é o maior reservatório de hidrogênio da Terra indica que o hidrogênio foi entregue antes que o núcleo estivesse totalmente formado.