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Os pesquisadores refinam a estimativa da quantidade de carbono no núcleo externo da Terra
Embora a porcentagem de carbono seja baixa, ainda é uma quantidade enorme porque o núcleo externo é muito grande. Os pesquisadores estimaram que o núcleo externo contém entre 5,5 e 36,8 × 10 24 gramas de carbono - um número imenso.
Por Florida State University - 19/08/2021


Uma ilustração da estrutura da Terra a partir de uma simulação de pesquisa para investigar a composição do núcleo externo do planeta. As esferas escuras no núcleo representam o ferro e as esferas castanhas representam os átomos de carbono. O caminho percorrido pelos átomos de carbono durante a simulação é mostrado pelas linhas tan. Crédito: Suraj Bajgain

Uma nova pesquisa da Florida State University e da Rice University está fornecendo uma estimativa melhor da quantidade de carbono no núcleo externo da Terra, e o trabalho sugere que o núcleo pode ser o maior reservatório do planeta desse elemento.

A pesquisa, publicada na revista Communications Earth & Environment , estima que 0,3 a 2,0 por cento do núcleo externo da Terra é carbono.

Embora a porcentagem de carbono seja baixa, ainda é uma quantidade enorme porque o núcleo externo é muito grande. Os pesquisadores estimaram que o núcleo externo contém entre 5,5 e 36,8 × 10 24 gramas de carbono - um número imenso.

"Compreender a composição do núcleo da Terra é um dos principais problemas nas ciências da terra sólida", disse o coautor Mainak Mookherjee, professor associado de geologia do Departamento de Ciências da Terra, Oceânica e Atmosférica. "Sabemos que o núcleo do planeta é em grande parte ferro, mas a densidade do ferro é maior do que a do núcleo. Deve haver elementos mais leves no núcleo que reduzem sua densidade. O carbono é uma consideração e estamos fornecendo melhores restrições sobre como muito pode estar lá. "

Pesquisas anteriores estimaram a quantidade total de carbono no planeta. Este trabalho refina as estimativas para o conteúdo de carbono da Terra para uma faixa entre cerca de 990 partes por milhão e mais de 6.400 partes por milhão. Isso significaria que o núcleo da Terra - que inclui tanto o núcleo externo quanto o interno - poderia conter de 93 a 95% do carbono do planeta.

Como os humanos não podem acessar o núcleo da Terra, eles precisam usar métodos indiretos para analisá-lo. A equipe de pesquisa comparou a velocidade conhecida das ondas sonoras compressivas que viajam pela Terra com modelos de computador que simulavam diferentes composições de ferro, carbono e outros elementos leves nas condições de pressão e temperatura do núcleo externo da Terra.

"Quando a velocidade das ondas sonoras em nossas simulações correspondeu à velocidade observada das ondas sonoras viajando pela Terra, sabíamos que as simulações estavam correspondendo à composição química real do núcleo externo", disse o autor principal e pesquisador de pós-doutorado Suraj Bajgain.

Os cientistas já tentaram fornecer uma variação da quantidade de carbono no núcleo externo antes. Esta pesquisa estreita essa faixa possível ao incluir outros elementos leves - a saber, oxigênio, enxofre, silício, hidrogênio e nitrogênio - nos modelos que estimam a composição do núcleo externo.

Assim como o hidrogênio, o oxigênio e outros elementos, o carbono é um elemento essencial à vida. É parte do que torna a vida possível na Terra.

"É uma questão natural perguntar de onde veio esse carbono do qual todos somos feitos e quanto carbono foi originalmente fornecido quando a Terra se formou", disse Mookherjee. "Onde está a maior parte do carbono residindo agora? Como tem residido e como foi transferido entre diferentes reservatórios? Compreender o estoque total de carbono é o que este estudo nos dá uma visão."

Saber quanto carbono existe na Terra ajudará os cientistas a melhorar sua compreensão da composição do nosso planeta e dos planetas rochosos em outras partes do universo.

"Tem havido muitas atividades na última década para determinar o orçamento de carbono do núcleo da Terra usando modelos cosmoquímicos e geoquímicos", disse o coautor do estudo Rajdeep Dasgupta, o professor Maurice Ewing de Ciências da Terra, Ambientais e Planetárias da Rice University . "No entanto, permaneceu uma questão em aberto por causa de uma série de parâmetros incertos sobre o processo de acreção e os blocos de construção dos planetas rochosos. O que é interessante sobre este estudo é que ele fornece uma estimativa direta do atual orçamento de carbono do núcleo externo da Terra Portanto, isso, por sua vez, ajudará a comunidade a agrupar melhor os possíveis ingredientes planetários e os processos iniciais.


 

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