Novembro 27, 2020

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Como a astronomia ajuda os cientistas a entender o que está no centro da Terra?

A Terra é um planeta rochoso com muitos mistérios dentro, mas não é fácil entrar nas camadas mais profundas do nosso planeta e estudá-las diretamente. É até irônico: podemos ver algumas das galáxias mais distantes do universo, estudar a composição dos planetas orbitando outras estrelas, mas não podemos nem mesmo olhar para o núcleo de nossa própria rocha espacial. Ainda assim, os cientistas sabem o que está lá fora. Mas como?

Para descobrir do que é feito o interior do nosso planeta, os pesquisadores usam vestígios deixados por fenômenos geológicos, como terremotos e erupções vulcânicas. Os meteoritos que caem aqui também oferecem boas pistas, o que também é irônico. Graças a pistas como essas, os cientistas sabem que existem quatro camadas principais da Terra: a crosta, o manto, o núcleo externo e o núcleo interno, com zonas de transição entre essas camadas.

Na crosta terrestre está o mundo que conhecemos e podemos analisá-lo relativamente bem. É composto por placas tectônicas, que variam em espessura, de 4 km a mais de 60 km. Abaixo está o manto, uma camada de rocha que constitui 84% do volume da Terra, dividida entre o manto superior e inferior.

(Imagem: Reprodução / The Smithsonian)

Abaixo está o núcleo externo do ferro líquido que se move ao redor do núcleo interno do ferro sólido, ambos com pouco níquel. Essas camadas juntas têm cerca de 70% do tamanho da Lua e atingem uma temperatura quase tão alta quanto a superfície do Sol. Isso se deve à pressão das camadas superiores no núcleo. Ok, você pode ter lido sobre isso em algum lugar, como um livro didático, mas como sabemos como é?

As placas tectônicas estão entre os grandes aliados dos geólogos. Lembre-se de que eles constituem a crosta terrestre e também se movem porque estão em magma. Às vezes, eles colidem, causando terremotos. As ondas sísmicas desencadeadas por esses eventos são capturadas por cientistas para que saibam quando e onde o terremoto ocorreu, mesmo que tenha sido em outro continente. Isso vem acontecendo há séculos, mas em 1889, os cientistas descobriram como usar essas ondas para entender nosso planeta.

Para resumir, os cientistas concluíram que se os terremotos enviarem vibrações para o solo de todo o planeta, que podem ser detectadas até em outros continentes, é possível que eles também descubram algo sobre o interior do planeta. E foi exatamente isso que eles encontraram. Nem mesmo os raios X podem ir tão longe para analisar o interior da Terra, mas as ondas sísmicas podem. Os cientistas começaram a usar sismômetros para registrar vibrações que podem fornecer informações sobre o que está abaixo da crosta.

Eles então coletam todos os dados, os interpretam e criam modelos de computador para tentar simular o que está dentro da Terra. E não há problema se faltarem terremotos, porque os cientistas também começaram a simular a atividade sísmica com canhões de ar e explosões. Isso acabou revelando que o interior da Terra tem camadas diferentes, algumas das quais são mais propensas a ressoar com ondas sísmicas do que outras, e os geólogos foram capazes de determinar a densidade dessas camadas.

Placas tectônicas de Sifra, Islândia (Foto: Reprodukcija / Pixabay)

Ok, mas como isso nos ajuda a saber o que essas camadas realmente fazem? É daí que vêm os cientistas minerais. Se pudermos saber a densidade dessas camadas e a forma como repelem as ondas sísmicas, já temos algumas pistas para saber do que são feitas ou pelo menos descartar muitas opções. Mas essas não são as únicas pistas.

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Voltamos a uma das ironias desta história: uma das melhores maneiras de compreender nosso planeta é olhar além dele. É que a astronomia ajuda os cientistas a entender quais são os prováveis ​​blocos de construção da Terra e, assim, limitar quais componentes podem estar presentes nela ou não. É daí que vêm os meteoritos. Se a Terra nasceu no sistema solar, ela contém elementos forjados no Sol – aquela grande fornalha cósmica na qual os elementos leves se fundem em elementos mais pesados.

O sol nasceu apenas de uma nuvem de gás e poeira, e dessa nuvem também surgiram seixos que se juntaram em pedras cada vez maiores, até a formação de planetas rochosos. E asteróides! Portanto, quando um meteorito cai na Terra, é certo que contém os mesmos elementos que existem aqui. Em outras palavras, a distribuição dos elementos na Terra deve corresponder aos elementos encontrados nos meteoritos e no próprio Sol.

Se sabemos o que são esses elementos – e sabemos, porque temos estudado o sistema solar há algum tempo e analisado a composição do próprio Sol através de comprimentos de onda de luz refletida em elementos que já conhecemos – significa que temos os “ingredientes” para fazer um planeta. Isso ocorre porque as reações químicas dentro das estrelas produzem elementos que constituem planetas como a Terra.

O interior de outros planetas rochosos do sistema solar não deve ser muito diferente do nosso (Imagem: Reprodução / Pixabay)

Até agora já temos um grande enigma! As coisas podem ser um pouco mais complicadas do que isso, mas dá uma boa ideia de como geólogos e astrônomos usam o conhecimento de cada área para entender melhor a Terra, certo? Essas pistas dão uma ideia muito boa dos principais elementos da composição do nosso planeta, mas há muito mais. Por exemplo, rochas vulcânicas que trouxeram pedaços de manto para a crosta terrestre.

Com todas essas informações, físicos especializados em minerais estão descobrindo como esses elementos presentes na Terra devem ser distribuídos em modelos de computador para corresponder aos dados sismológicos coletados. Assim, eles descobriram que o núcleo interno do planeta é feito de ferro sólido e isso faz sentido porque o ferro é o elemento predominante no Sol e nos meteoritos, não outro elemento pesado.

Bem, a ciência requer verificação, então os cientistas também encontraram maneiras de simular as condições impostas pelos elementos que compõem o interior da Terra. O problema é que não podemos viajar para as profundezas do mundo para verificar se os terriers são precisos, mas se os cientistas podem imitar e simular, é muito provável que eles estejam muito próximos da realidade. E isso é o suficiente por agora.

Fonte: Descubra a revista

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