A Terra contém uma enorme quantidade de hidrogénio – muito mais do que se pensava anteriormente – encerrado nas profundezas do seu núcleo. Um novo estudo revela que o núcleo contém até 45 vezes mais hidrogénio do que todos os oceanos combinados, encerrando um debate de longa data sobre como este elemento crucial chegou ao nosso planeta. Esta descoberta não envolve apenas números; remodela a nossa compreensão da formação da Terra e dos mecanismos de entrega de elementos-chave.
O debate de longa data
Durante décadas, os cientistas discutiram sobre quando o hidrogénio chegou à Terra. Foi entregue cedo, durante a formação do planeta, ou mais tarde, através de impactos de cometas? A dificuldade reside em medir o hidrogénio nas profundezas da Terra. É o menor elemento, tornando quase impossível a detecção precisa sob pressão e calor extremos.
Uma nova abordagem: tomografia por sonda atômica
Estimativas anteriores baseavam-se na difração de raios X, que envolve a análise de como os materiais espalham os raios X para quantificar sua composição. No entanto, este método fez suposições cruciais sobre as estruturas cristalinas de ferro e o comportamento de outros elementos centrais, como o silício e o oxigênio. A nova pesquisa contorna essas limitações usando tomografia por sonda atômica. Esta técnica avançada cria mapas 3D em nanoescala da composição elementar, mesmo sob condições extremas.
Para simular a formação do núcleo, os investigadores espremeram uma amostra de ferro metálico entre dois diamantes para criar uma pressão imensa e depois aqueceram-na a quase 5.000°C (8.730°F). A tomografia por sonda atômica revelou que o hidrogênio, o oxigênio e o silício se dissolvem em cristais de ferro simultaneamente, alterando sua estrutura de maneiras até então desconhecidas.
Principais conclusões: chegada antecipada do hidrogênio
Os resultados mostram que o hidrogénio constitui 0,07% a 0,36% do núcleo da Terra em peso. Esta concentração sugere que o hidrogénio foi incorporado durante a formação inicial do planeta, e não adicionado posteriormente pelos cometas. Se os cometas tivessem sido a fonte primária, o hidrogénio estaria concentrado em camadas mais superficiais, não no núcleo. O estudo é o primeiro a identificar o mecanismo de entrada do hidrogênio no núcleo da Terra.
“Esta é a primeira vez que o mecanismo de como o hidrogênio entra no núcleo foi identificado”, diz o principal autor do estudo, Dongyang Huang.
Essa descoberta não é apenas acadêmica. Compreender como o hidrogénio foi parar ao núcleo da Terra poderia fornecer informações sobre a evolução planetária, a distribuição de elementos noutros planetas rochosos e até mesmo as condições necessárias para o surgimento da vida. O núcleo da Terra continua a ser uma fronteira de descoberta, e este estudo marca um passo significativo na desvendação dos seus segredos.
