Alcançar os cantos mais profundos da Terra é muito mais difícil do que viajar pelo espaço. Os humanos viajaram cerca de 25 mil milhões de quilómetros para além do nosso planeta, mas a perfuração abaixo da superfície da Terra atingiu uma profundidade de pouco mais de 12 km. Esta limitação extrema significa que os cientistas ainda sabem relativamente pouco sobre o que existe muito abaixo da crosta terrestre.
Esta lacuna de conhecimento é particularmente importante perto da fronteira entre o manto e o núcleo. Esta região representa o limite interno mais crítico da Terra e é agora o foco de novas pesquisas que revelam um comportamento magnético inesperado.
Rochas quentes gigantes sob a África e o Oceano Pacífico
Num estudo publicado em Ciências naturaisUma equipe de pesquisa liderada pela Universidade de Liverpool encontrou evidências magnéticas de que duas formações rochosas massivas e intensamente quentes na base do manto da Terra estão influenciando o núcleo externo líquido abaixo delas. Estas estruturas estão localizadas aproximadamente 2.900 quilómetros abaixo de África e do Oceano Pacífico.
As descobertas sugerem que estes enormes corpos de rocha dura e sobreaquecida – rodeados por um anel interpolar de material mais frio – desempenharam um papel na formação do campo magnético da Terra ao longo de milhões de anos.
Combinando magnetismo antigo com modelos de supercomputadores
Reconstruir campos magnéticos antigos e modelar os processos que os geram é extremamente difícil. Para investigar estas características profundas da Terra, os cientistas combinaram dados paleomagnéticos com modernas simulações computacionais de um geodínamo – o movimento do ferro líquido no núcleo externo que cria o campo magnético da Terra da mesma forma que uma turbina eólica gera eletricidade.
Estes modelos numéricos permitiram à equipa recriar características-chave do comportamento magnético da Terra ao longo dos últimos 265 milhões de anos. Mesmo com acesso a um supercomputador, executar simulações em escalas de tempo tão amplas exige um enorme esforço computacional.
Calor não uniforme na fronteira núcleo-manto
Os resultados mostraram que o limite superior do núcleo externo não possui uma temperatura uniforme. Em vez disso, contém fortes contrastes térmicos com zonas quentes localizadas abaixo de estruturas rochosas de tamanho continental.
A análise também mostrou que alguns componentes do campo magnético da Terra permaneceram relativamente estáveis ao longo de centenas de milhões de anos, enquanto outros aspectos mudaram dramaticamente ao longo do tempo.
Andy Begin, professor de geomagnetismo na Universidade de Liverpool, disse: “Estas descobertas sugerem que existem fortes contrastes de temperatura no manto rochoso imediatamente acima do núcleo, e que abaixo das regiões mais quentes o ferro líquido no núcleo pode estagnar em vez de participar no fluxo vigoroso visto abaixo das regiões mais frias.
“A obtenção de tais informações sobre as profundezas da Terra durante um longo período de tempo fortalece o argumento para a utilização de registos do antigo campo magnético para compreender tanto a evolução dinâmica das profundezas da Terra como as suas propriedades mais estáveis.
“Estas descobertas também têm implicações importantes para questões relacionadas com configurações continentais antigas – como a formação e dissolução da Pangeia – e podem ajudar a resolver incertezas de longa data no clima antigo, na paleobiologia e na formação de recursos naturais. Estas áreas sugerem que o campo magnético da Terra, quando calculado durante longos períodos, comportou-se como uma barra magnética perfeita alinhada com o eixo de rotação do planeta. As nossas descobertas mostram que isto pode não ser inteiramente verdade.”
Equipe de pesquisa e detalhes da publicação
O estudo foi realizado por cientistas do grupo de pesquisa DEEP (Determinando a Evolução da Terra Usando Paleomagnetismo) da Escola de Ciências Ambientais da Universidade de Liverpool, trabalhando ao lado de pesquisadores da Universidade de Leeds.
O professor Biggin e sua equipe estão focados em estudar as assinaturas magnéticas preservadas em rochas coletadas em todo o mundo para reconstruir a história do campo magnético da Terra e a dinâmica interna do planeta.
O DEEP foi criado em 2017 com financiamento do Leverhulme Trust e do Natural Environment Research Council (NERC).
