doi.org/10.1038/s41467-023-43894-9
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#Núcleo
Pesquisadores da China confirmaram a existência de uma oscilação do núcleo interno (ICW) de aproximadamente 8,5 anos, tanto no movimento polar quanto nas variações da duração do dia, revelando uma inclinação estática de cerca de 0,17 graus entre o núcleo interno e o manto da Terra, desafiando as suposições tradicionais. e fornecer insights sobre a dinâmica interna e distribuição de densidade da Terra.
As conclusões do estudo foram publicadas na Nature Communications.
O núcleo interno da Terra é uma esfera sólida e densa composta principalmente de ferro e níquel. Localizado abaixo do núcleo externo líquido, abrange um raio de cerca de 1.200 quilômetros (746 milhas). Esta região desempenha um papel crucial nos processos geofísicos da Terra, influenciando o campo magnético do planeta e contribuindo para a dinâmica geral do interior da Terra.
Compreender as propriedades e o comportamento do núcleo interno é essencial para desvendar mistérios relacionados à estrutura da Terra, à atividade sísmica e ao campo magnético.
O ICW refere-se ao movimento oscilante do núcleo interno da Terra em torno do seu eixo de rotação. Este fenômeno é caracterizado por uma oscilação periódica do eixo da figura do núcleo interno.
Um novo estudo confirmou que o ICW da Terra tem um movimento periódico com um ciclo que dura aproximadamente 8,5 anos. Este movimento oscilante foi observado em medições do movimento polar, do movimento periódico do eixo de rotação da Terra e das variações da duração do dia (ΔLOD), e nas mudanças na velocidade de rotação da Terra.
O professor Hao Ding, coautor desta pesquisa e reitor do Departamento de Geofísica da Universidade de Wuhan, inspirou-se nas estruturas de densidade não convencionais reveladas na oscilação livre da Terra.
Ele disse ao Phys.org: “Meu então aluno de doutorado, Dr. Yachong An, e eu descobrimos um sinal de 8,5 anos em PM e ΔLOD, o que nos levou a conduzir o presente estudo.”
Oscilação e rotação livre da Terra
A Terra tem quatro camadas – a crosta, o manto, o núcleo externo e o núcleo interno.
Tradicionalmente, a nossa compreensão da rotação da Terra tem sido ancorada na suposição de uma distribuição uniforme de densidade no manto e no núcleo ao longo da direção radial (estendendo-se do centro para fora). Esta suposição leva à crença de que o eixo de rotação do núcleo da Terra coincide com o do manto.
“No entanto, os resultados da oscilação livre da Terra (oscilações naturais da Terra como um todo) indicam que as estruturas de densidade do interior da Terra são altamente heterogêneas, portanto esta suposição não deve ser realista”, explicou o Dr.
Quando o professor Ding analisou o PM da Terra em 2018, surgiu um sinal com um período de aproximadamente 8,5 anos, sugerindo um ICW. Esta descoberta inesperada, posteriormente corroborada por um sinal semelhante no ΔLOD da rotação da Terra, provocou uma mudança de paradigma.
Com base nestas revelações, os investigadores analisaram meticulosamente o PM e o ΔLOD da rotação da Terra e identificaram o sinal de aproximadamente 8,5 anos no PM como a manifestação do ICW.
Esta conclusão surge após a exclusão de três fontes externas de excitação – atmosférica, oceânica e hidrológica. Curiosamente, o sinal de 8,5 anos não se limita apenas às PM; também está consistentemente presente no movimento periódico do eixo de rotação da Terra, ou ΔLOD.
Esta presença simultânea sugere fortemente uma ligação profunda entre as ICW e estas dinâmicas rotacionais.
Inclinação estática entre o núcleo interno e o manto
Para explicar o sinal de 8,5 anos detectado no PM e no ΔLOD, os pesquisadores examinaram as amplitudes do ICW em ambos. Isto os levou a inferir que existe um ângulo de inclinação estático de 0,17 graus entre o eixo de rotação do núcleo interno e o manto.
“Isso implica um potencial ângulo de rotação diferencial para leste do núcleo interno de menos de 1 grau e desalinhamento nos eixos de simetria da camada limite do manto inferior/núcleo-manto com o manto superior.”
“Esses desvios oferecem restrições valiosas para o modelo de densidade 3D do manto e questionam as suposições no núcleo de liquidez, destacando desvios potenciais de uma forma perfeitamente esférica calculada usando teorias tradicionais”, explicou o Dr.
Além disso, a periodicidade de aproximadamente 8,5 anos da ICW revela outra camada da complexidade da Terra. O movimento periódico sugere um salto de densidade de cerca de 0,52 g/cm3 no limite interno do núcleo.
Em termos simples, isso significa que há uma mudança perceptível na densidade na fronteira entre o núcleo interno e as camadas circundantes.
Embora a pesquisa se concentre principalmente no núcleo interno, a inclinação estática e a ICW identificadas podem estender sua influência a fenômenos geofísicos mais amplos. Como explicou o Dr. Ding, “A inclinação estática também pode levar a uma certa mudança na forma do núcleo líquido, resultando em uma mudança no movimento do fluido e uma mudança correspondente no campo geomagnético.”
Implicações para pesquisas futuras
A revelação do estudo sobre o ICW da Terra e sua inclinação estática associada desafia as suposições tradicionais sobre a rotação da Terra. A periodicidade de 8,5 anos da ICW, acompanhada por um salto de densidade discernível no limite interno do núcleo, revela os meandros da dinâmica interior do nosso planeta.
A pesquisa futura do Dr. Ding e sua equipe visa aprofundar a estrutura estratificada e a densidade do núcleo da Terra, explorando os padrões e períodos dos movimentos do núcleo.
“A estrutura estratificada e a densidade do núcleo da Terra sempre foram um problema na pesquisa em geociências. Nosso objetivo é nos aprofundarmos na oscilação periódica e na rotação diferencial do núcleo da Terra, buscando clareza sobre essas teorias conceituais que são diferentes e podem ser difíceis de coexiste.”
Publicado em 07/01/2024 23h13
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