Como a Terra evitou um destino semelhante ao marciano? Rochas antigas trazem pistas

Cerca de 1.800 milhas abaixo de nossos pés, a rotação de ferro líquido no núcleo externo da Terra está gerando o campo magnético protetor do nosso planeta. Este campo magnético é invisível, mas vital para a vida na Terra, pois protege o planeta do vento solar – correntes de radiação do sol.

Cerca de 565 milhões de anos atrás, no entanto, o campo magnéticoSua força caiu para 10 por cento de sua força hoje. Então, misteriosamente, o campo se recuperou, recuperando sua força antes da explosão cambriana da vida multicelular na Terra.

O que fez o campo magnético saltar?

De acordo com uma nova pesquisa de cientistas da Universidade de Rochester, essa regeneração ocorreu dentro de algumas dezenas de milhões de anos – rápido em escalas de tempo geológicas – e coincidiu com a formação do núcleo interno sólido da Terra, sugerindo que o núcleo é provavelmente uma causa direta. .

“O núcleo interno é muito importante”, diz John Tarduno, professor de geofísica no Departamento de Ciências da Terra e Ambientais e reitor de artes, ciências e pesquisa de engenharia em Rochester. “Pouco antes do núcleo interno começar a crescer, o campo magnético estava prestes a entrar em colapso, mas assim que o núcleo interno começou a crescer, o campo foi renovado.”

No jornal publicado em Conexões da NaturezaNeste artigo, os pesquisadores identificaram várias datas importantes na história do núcleo interno, incluindo uma estimativa mais precisa de sua idade. A pesquisa fornece pistas sobre a história e o desenvolvimento futuro da Terra e como ela se tornou um planeta habitável, bem como a evolução de outros planetas do sistema solar.

Desbloqueie as informações nas rochas antigas

A Terra é composta de camadas: a crosta onde existe vida; o capa, a camada mais espessa da Terra; O núcleo externo fundido e o núcleo interno sólido, que por sua vez consiste em um núcleo interno externo e um núcleo interno mais profundo.

O campo magnético da Terra é criado em seu núcleo externo, onde faz com que o ferro líquido gire correntes elétricasEle aciona um fenômeno chamado geodínamo que produz o campo magnético.

Por causa da relação do campo magnético com o núcleo da Terra, os cientistas tentam há décadas determinar como o campo magnético e o núcleo da Terra mudaram ao longo da história do nosso planeta. Eles não podem medir diretamente o campo magnético devido à localização e temperaturas extremas dos materiais no núcleo. Felizmente, os minerais que sobem à superfície da Terra contêm minúsculas partículas magnéticas que bloqueiam a direção e a intensidade do campo magnético à medida que os minerais esfriam de seu estado fundido.

Para restringir melhor a vida útil e o crescimento do núcleo interno, Tarduno e sua equipe usaram dióxido de carbono₂ Laser in vitro e dispositivo de interferência quântica supercondutora (SQUID) para analisar cristais de feldspato de rochas de anortosita. Esses cristais têm minúsculas agulhas magnéticas dentro que são “registradores magnéticos ideais”, diz Tarduno.

Ao estudar o magnetismo preso em cristais antigos – um campo conhecido como paleomagnetismo – os pesquisadores identificaram duas novas datas importantes na história do núcleo interno:

• 550 milhões de anos atrás: O momento em que o campo magnético começou a se regenerar rapidamente após um colapso aproximadamente 15 milhões de anos antes disso. Pesquisadores atribuem a rápida regeneração do campo magnético à formação de um aço interno sólido que recarregou o núcleo externo fundido e restaurou a força do campo magnético.
• 450 milhões de anos atrás: O momento em que a estrutura do núcleo interno em crescimento mudou, indicando a fronteira entre o núcleo interno e externo. Essas mudanças no núcleo interno coincidem com mudanças quase ao mesmo tempo na estrutura da prateleira superior, devido à placas tectônicas no telhado.

“Como restringimos a idade do núcleo interno com mais precisão, podemos explorar o fato de que o núcleo interno atual é composto de duas partes”, diz Tarduno. “Os movimentos das placas tectônicas na superfície da Terra afetaram indiretamente o núcleo interno, e a história desses movimentos está impressa profundamente dentro da Terra na estrutura do núcleo interno”.

Evite um destino tipo marciano

Uma melhor compreensão da dinâmica e do crescimento do núcleo interno e do campo magnético tem implicações importantes, não apenas para revelar o passado da Terra e prever seu futuro, mas também para revelar as maneiras pelas quais outros planetas podem formar escudos magnéticos e manter as condições necessárias para abrigar a vida.

Os pesquisadores acreditam que Marte, por exemplo, já teve um campo magnético, mas esse campo se dissipou, deixando o planeta vulnerável a ele. vento solar E a superfície sem oceanos. Embora não esteja claro se a ausência de um campo magnético levará a Terra a enfrentar o mesmo destino, “a Terra certamente perderá muito Água “Se o campo magnético da Terra não tivesse sido renovado, o planeta estaria mais seco e seria muito diferente do planeta de hoje”, diz Tarduno.

Sobre a evolução dos planetas, a pesquisa ressalta a importância do escudo magnético e de um mecanismo para sua preservação, diz.

“Esta pesquisa realmente destaca a necessidade de ter algo como crescimento O núcleo interno que mantém um campo magnético para o tempo de vida – vários bilhões de anos – de um planeta. ”