Estudo Revela: Ciclo de Rotação do Núcleo Leva 70 Anos
No coração da Terra, uma esfera de metal sólido gira de forma independente, como um pião dentro de outro pião, envolta em mistério.
Essa camada interna fascinante foi descoberta pela sismóloga dinamarquesa Inge Lehmann em 1936. Desde então, o movimento do núcleo interno – sua velocidade e direção – tem sido alvo de debates acalorados. Evidências recentes sugerem uma mudança drástica na rotação do núcleo, mas os cientistas ainda não concordam sobre o que exatamente está ocorrendo e suas implicações.
O problema central é que o núcleo profundo da Terra é inacessível para observação direta. Sismólogos analisam o comportamento das ondas sísmicas de grandes terremotos que atravessam o núcleo para obter informações. Variações entre ondas similares que passaram pelo núcleo em momentos diferentes permitem calcular as mudanças na rotação e posição do núcleo.
“A rotação diferencial do núcleo interno foi sugerida nas décadas de 1970 e 1980, mas apenas na década de 1990 foram publicadas evidências sismológicas concretas”, revelou a Dra. Lauren Waszek, professora de ciências físicas na Universidade James Cook, na Austrália.
No entanto, interpretar essas descobertas tem sido complicado. “Isso se deve ao desafio de realizar observações detalhadas do núcleo interno, devido à sua profundidade e aos dados limitados disponíveis”, explicou Waszek. Consequentemente, “estudos subsequentes têm divergido sobre a taxa e direção da rotação do núcleo em relação ao manto”, acrescentou. Algumas análises até sugerem que o núcleo pode não girar de forma alguma.
Um modelo revolucionário de 2023 sugeriu que o núcleo interno da Terra, que outrora girava mais rápido que o planeta, agora está desacelerando. Inicialmente, a rotação do núcleo parecia sincronizada com a da Terra, mas depois desacelerou ainda mais, começando a girar na direção oposta às camadas fluidas ao seu redor.
Na época, alguns especialistas pediram mais dados para corroborar essa conclusão. Agora, uma nova equipe de cientistas trouxe evidências robustas para apoiar a hipótese da desaceleração do núcleo. A pesquisa publicada em 12 de junho na revista Nature não só confirma a desaceleração, como também corrobora a ideia de que ela faz parte de um padrão de desaceleração e aceleração que se repete a cada década.
Os novos achados também estabelecem que as variações na velocidade de rotação seguem um ciclo de 70 anos, explicou o coautor do estudo, Dr. John Vidale, Professor de Ciências da Terra no Dornsife College of Letters, Arts and Sciences da University of Southern California.
“Estamos debatendo isso há 20 anos, e acho que agora temos uma resposta definitiva,” declarou Vidale. “Acho que o debate sobre o movimento do núcleo interno e seu padrão nas últimas décadas está encerrado.”
No entanto, nem todos acreditam que a questão está resolvida. O impacto de uma desaceleração do núcleo interno no nosso planeta ainda é incerto, e alguns especialistas sugerem que isso pode influenciar o campo magnético da Terra.
Magnetismo Oculto: O Núcleo da Terra e Seus Segredos
Enterrado a aproximadamente 5.180 quilômetros de profundidade, o núcleo interno sólido de metal da Terra está envolto por um núcleo externo líquido. Composto majoritariamente de ferro e níquel, esse núcleo interno pode atingir temperaturas tão elevadas quanto a superfície do sol, cerca de 5.400 °C.
O campo magnético da Terra exerce uma força sobre essa esfera metálica quente, fazendo-a girar. Simultaneamente, a gravidade e o fluxo do núcleo externo líquido e do manto arrastam o núcleo interno. Durante décadas, a interação dessas forças provoca variações na velocidade de rotação do núcleo, explicou Vidale.
O movimento oscilante do fluido metálico no núcleo externo gera correntes elétricas que alimentam o campo magnético da Terra, essencial para proteger nosso planeta da radiação solar nociva. Embora o impacto direto do núcleo interno no campo magnético ainda seja desconhecido, cientistas já sugeriram em 2023 que uma desaceleração na rotação do núcleo poderia afetá-lo e até reduzir ligeiramente a duração do dia.
Para “visualizar” o interior da Terra, os cientistas rastreiam dois tipos principais de ondas sísmicas: ondas de pressão (ondas P) e ondas de cisalhamento (ondas S). As ondas P se propagam através de todos os tipos de matéria, enquanto as ondas S se movem apenas por sólidos ou líquidos extremamente viscosos, conforme informações do Serviço Geológico dos EUA.
Na década de 1880, sismólogos perceberam que as ondas S produzidas por terremotos não atravessavam totalmente a Terra, levando-os a concluir que o núcleo era líquido. No entanto, algumas ondas P, ao atravessarem o núcleo, emergiam em locais inesperados — uma “zona de sombra”, como foi chamada por Lehmann — criando anomalias difíceis de explicar.
Lehmann foi pioneira ao sugerir que as ondas P desviadas poderiam estar interagindo com um núcleo interno sólido dentro do núcleo externo líquido, com base em dados de um grande terremoto na Nova Zelândia em 1929.
Acompanhando as ondas sísmicas de terremotos que atravessam o núcleo interno desde 1964, o estudo de 2023 revelou que a rotação do núcleo segue um ciclo de 70 anos. Na década de 1970, o núcleo interno girava ligeiramente mais rápido que o planeta. Por volta de 2008, ele começou a desacelerar e, entre 2008 e 2023, iniciou um movimento sutil na direção oposta em relação ao manto.
O Futuro do Núcleo: Rotação em Mudança?
Para o novo estudo, Vidale e sua equipe analisaram ondas sísmicas de terremotos registrados em locais específicos em diferentes períodos. Eles identificaram 121 terremotos ocorridos entre 1991 e 2023 nas Ilhas Sanduíche do Sul, um arquipélago vulcânico no Oceano Atlântico, a leste da extremidade sul da América do Sul. Além disso, foram examinadas ondas de choque de testes nucleares soviéticos realizados entre 1971 e 1974.
Segundo Vidale, a rotação do núcleo afeta o tempo de chegada das ondas sísmicas. Ao comparar os tempos dos sinais sísmicos que atravessam o núcleo, os pesquisadores confirmaram o ciclo de rotação de 70 anos e detectaram mudanças ao longo do tempo. Calcula-se que o núcleo está prestes a iniciar um novo período de aceleração.
Embora estudos sismográficos do núcleo, que medem terremotos individuais enquanto passam pelo núcleo, ofereçam dados valiosos, utilizar apenas terremotos emparelhados limita a quantidade de dados disponíveis, tornando o método mais complexo, explicou Waszek. Contudo, essa abordagem permitiu medir as mudanças na rotação do núcleo com maior precisão. Se o modelo da equipe estiver correto, a rotação do núcleo pode começar a acelerar novamente em aproximadamente cinco a dez anos.
Os sismógrafos também revelaram que, durante o ciclo de 70 anos, a rotação do núcleo desacelera e acelera em ritmos diferentes, “o que exige uma explicação,” comentou Vidale. Uma hipótese é que o núcleo interno metálico não seja tão sólido quanto se imagina. Se o núcleo se deformar enquanto gira, isso poderia impactar a simetria de sua rotação, explicou ele.
Os cálculos da equipe indicam que o núcleo apresenta taxas distintas de rotação para movimentos para frente e para trás, acrescentando “uma contribuição intrigante ao debate,” segundo Waszek.
Entretanto, a profundidade e a inacessibilidade do núcleo interno mantêm algumas incertezas, ela acrescentou. Quanto a saber se o debate sobre a rotação do núcleo chegou ao fim, “precisamos de mais dados e ferramentas interdisciplinares avançadas para explorar isso mais profundamente,” afirmou Waszek.
“Potencial Oculto”
Mudanças na rotação do núcleo, embora detectáveis e mensuráveis, são praticamente invisíveis para quem está na superfície da Terra, explicou Vidale. Quando o núcleo gira mais lentamente, o manto acelera. Esse ajuste faz a Terra girar mais rápido, encurtando a duração do dia. No entanto, essas variações traduzem-se em meros milésimos de segundo no comprimento do dia, disse ele.
“Quanto ao impacto na vida cotidiana?” ele questionou. “Não acredito que isso tenha grande significado.”
Os cientistas investigam o núcleo interno para entender como o interior da Terra se formou e como as atividades interagem em todas as camadas subterrâneas do planeta. A área enigmática onde o núcleo externo líquido envolve o núcleo interno sólido é particularmente fascinante, afirmou Vidale. Esse ponto de encontro entre líquido e sólido está “cheio de potencial para atividades,” assim como as fronteiras entre o núcleo e o manto e entre o manto e a crosta.
“Poderíamos ter vulcões na fronteira do núcleo interno, por exemplo, onde sólido e fluido se encontram e interagem,” disse ele.
Como a rotação do núcleo interno influencia o movimento do núcleo externo, ela é considerada uma contribuição para a geração do campo magnético da Terra, embora mais pesquisas sejam necessárias para esclarecer seu papel exato. Ainda há muito a descobrir sobre a estrutura do núcleo interno, acrescentou Waszek.
“Novas metodologias e técnicas emergentes serão essenciais para resolver as questões pendentes sobre a rotação do núcleo interno da Terra.
