O núcleo da Terra tem vazado água silenciosamente há bilhões de anos
Há cerca de 4,5 mil milhões de anos, a jovem Terra era em grande parte um mundo fundido. À medida que o planeta aqueceu e se diferenciou gradualmente, o ferro denso afundou em direção ao seu centro, formando o núcleo metálico, enquanto os materiais de silicato mais leves subiram para formar o manto. Esta separação moldou a estrutura interna da Terra, mas pode não ter marcado o fim da interacção entre estes dois vastos reservatórios.
Num estudo recente publicado na Science Advances, os cientistas investigaram se o núcleo da Terra permaneceu isolado do manto ou se o material continuou a mover-se entre eles ao longo de milhares de milhões de anos. Os cientistas recorreram a assinaturas químicas incomuns encontradas em rochas vulcânicas, que poderiam oferecer pistas que remontam à história mais antiga da Terra.
As descobertas sugerem que o hidrogénio – um componente chave da água – tem estado a vazar do núcleo metálico do planeta para a camada mais baixa do manto, influenciando eventualmente a composição das rochas vulcânicas à superfície.
Troca núcleo-manto
O interior da Terra não é necessariamente quimicamente uniforme. Algumas regiões do manto profundo da Terra retiveram material da formação do planeta, sobrevivendo ao enorme calor e à mistura da sua história inicial. Algum material incomum pode ter se originado no núcleo e posteriormente viajado em direção ao manto rochoso sobrejacente.
Os pesquisadores por trás do novo estudo usaram simulações de computador para replicar as condições encontradas nas profundezas da Terra. Eles começaram a examinar como duas formas de hidrogênio, o hidrogênio leve padrão e uma versão mais pesada chamada deutério, se comportavam enquanto a rocha derretida resfriava e cristalizava em diferentes minerais.
As simulações revelaram que à medida que o antigo oceano de magma da Terra arrefecia e cristalizava, as suas duas formas de hidrogénio distribuíam-se de forma relativamente uniforme por todo o manto. Embora pequenas variações nas proporções isotópicas tenham se desenvolvido em diferentes profundidades, elas foram insuficientes para explicar os níveis excepcionalmente baixos de deutério observados em rochas vulcânicas de lugares como a Ilha Baffin no Ártico canadense e na Islândia.
Núcleo com vazamento
Para ajudar a explicar as assinaturas químicas incomuns encontradas nas rochas vulcânicas, os investigadores sugerem que a água, na forma de hidrogénio com uma baixa proporção de deutério, provavelmente vazou do núcleo metálico da Terra para o manto circundante ao longo de milhares de milhões de anos. À medida que o ferro afundava para formar o núcleo, ele absorvia hidrogênio mais leve, deixando o núcleo da Terra esgotado em deutério.
Outra pista que aponta para um núcleo com fugas é a presença de proporções invulgarmente elevadas de hélio-3 para hélio-4 encontradas em rochas vulcânicas, uma forma rara de hélio que pode ter sido preservada no núcleo da Terra desde a sua história inicial. As mesmas rochas vulcânicas também mostraram assinaturas incomuns de tungstênio e rutênio, apontando também para uma contribuição do núcleo.
As descobertas reforçam a possibilidade de que o material volátil primordial tenha sido transferido do núcleo para o manto. Tal troca teria implicações importantes para a compreensão do interior da Terra. Em vez de agirem como reservatórios químicos totalmente separados, o núcleo e o manto podem ter trocado elementos voláteis ao longo do tempo geológico, permitindo que o material do interior profundo da Terra influenciasse a composição das rochas vulcânicas à superfície.
Os investigadores esperam realizar estudos futuros para tentar descobrir exatamente como o material do núcleo chega ao manto.
