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terça-feira, 20 de agosto de 2013

Por dentro da Terra - Como sabemos que o núcleo é de ferro?

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Parte mais interna do planeta. Pode ser dividido em núcleo externo e interno. O núcleo externo, comporta-se como liquido apesar de sua composição metálica, admiti-se que seus componentes estão em estado de fusão. É composto em grande parte por elementos mais pesados como o ferro (80%), e de alguma quantidade de níquel e silício. Outros elementos, como o chumbo e o urânio, são muitos raros para serem considerados, ou tendem a se ligar a elementos mais leves, permanecendo então na crosta. A espessura do núcleo é aproximadamente 3400 km de raio.
O núcleo interno vai desde 5,1 mil km até o centro da Terra. O núcleo da Terra é constituído por ferro e níquel. A temperatura atinge a 4.000/5.000º C.
O núcleo da Terra gira, como todo o planeta, e os cientistas acreditam que isso gere uma corrente elétrica. Como uma corrente elétrica gera sempre um campo magnético, estaria aí a explicação para o magnetismo terrestre, que faz nosso planeta comportar-se como um gigantesco ímã. Estudos recentes mostram que o núcleo interno gira um pouco mais depressa que o resto do planeta.
Existem algumas formas de estudar o núcleo da Terra. Uma delas é pelas ondas sísmicas que viajam através do movimento do núcleo, a uma velocidade que depende das propriedades do material que as ondas percorrem.

Existem várias razões para presumir que o núcleo é feito predominantemente de ferro. O ferro é um dos elementos mais abundantes na Terra e no Universo, sendo encontrado em asteroides. Os cientistas acreditam também que uma grande parte da Terra primitiva foi formada por acreção planetária via colisões e uniões de asteroides, que são ricos em ferro.


Além disso, é tão quente no interior da Terra que a composição metálica torna-se líquida. Diferentes elementos apresentam diferentes densidades e assim, num meio fluído, separam-se os elementos em função da sua densidade: os pesados ​​para o fundo e os leves para o topo. O interior da Terra tem sido quente por tanto tempo que este processo de separação por densidade já deve ter atingido o equilíbrio – daí vem a ideia de que o núcleo externo da Terra é predominantemente composto por um elemento.

Algumas das provas mais convincentes para uma composição de núcleo de ferro vem do que sabemos sobre a gravidade e ondas de energia. Sabemos o tamanho da Terra e a força gravitacional, portanto, pode-se dizer qual a densidade da Terra.  Da densidade da Terra, podemos estimar quais os elementos que a compõem, e um núcleo de ferro é o melhor modelo para estimar sua massa.

A partir de ondas de energia, os geólogos usam sismógrafos para medir movimentos interiores (por exemplo, terremotos) da Terra, e essas ondas de energia formam ondas de compressão e cisalhamento (ou tangencial, ou tensão cortante).

Dos sismógrafos em todo o mundo, podemos ver que as ondas de cisalhamento desaparecem quando atingem a profundidade do núcleo externo da Terra. Isso nos diz que o núcleo externo é composto de material líquido. Isso ocorre porque os líquidos não podem ser cortados – só se movem para fora do caminho.

Por outro lado as ondas de compressão desaceleram.  Isto é porque o líquido é muito menos compressível do que o material acima de rocha que está parcialmente fundido. A partir de agora, entendo como as ondas de compressão se movem, podemos estimar a velocidade delas. Acontece que a velocidade com que as ondas de compressão se movem através do núcleo externo é realmente perto da velocidade que seria no ferro líquido. Quando as ondas de energia chegam ao núcleo interior, podemos ver que as ondas de compressão e de cisalhamento parecem acelerar acentuadamente. Pelo mesmo princípio que compreendemos a velocidade como que essas ondas viajam através de materiais, podemos ver que estas velocidades são muito próximas as conhecidas para a composição de ferro sólido.

Isto não exclui totalmente a existência de diferentes elementos no núcleo. Pode haver outros vestígios de outros elementos. No entanto, a partir do que sabemos, temos razão em inferir que nosso núcleo é feito predominantemente de ferro. 



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