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Pesquisadores da USC identificaram um ciclo de seis anos de super e sub-rotação no núcleo interno da Terra, contradizendo modelos previamente aceitos que sugeriam que ele gira consistentemente a uma taxa mais rápida do que a superfície do planeta. Crédito: Edward Sotelo/USC
Cientistas da USC encontraram evidências de que o núcleo interno da Terra oscila, contradizendo modelos previamente aceitos que sugeriam que ele gira consistentemente a uma taxa mais rápida do que a superfície do planeta.
Seu estudo, publicado hoje na Science Advances , mostra que o núcleo interno mudou de direção no período de seis anos de 1969 a 1974, de acordo com a análise de dados sísmicos. Os cientistas dizem que seu modelo de movimento do núcleo interno também explica a variação na duração do dia, que mostrou oscilar persistentemente nas últimas décadas.
"A partir de nossas descobertas, podemos ver as mudanças na superfície da Terra em comparação com seu núcleo interno, como as pessoas afirmam há 20 anos", disse John E. Vidale, coautor do estudo e professor de Ciências da Terra na USC Dornsife College of Letras, Artes e Ciências. "No entanto, nossas últimas observações mostram que o núcleo interno girou um pouco mais devagar de 1969 a 1971 e depois mudou na outra direção de 1971 a 1974. Também notamos que a duração do dia cresceu e encolheu como seria de prever.
"A coincidência dessas duas observações faz da oscilação a interpretação provável".
A análise de testes atômicos identifica a velocidade e a direção de rotação
Nossa compreensão do núcleo interno expandiu-se dramaticamente nos últimos 30 anos. O núcleo interno - uma bola quente e densa de ferro sólido do tamanho de Plutão - mostrou se mover e/ou mudar ao longo de décadas. Também é impossível observar diretamente, o que significa que os pesquisadores lutam por medições indiretas para explicar o padrão, a velocidade e a causa do movimento e das mudanças.
A pesquisa publicada em 1996 foi a primeira a propor que o núcleo interno gira mais rápido que o resto do planeta – também conhecido como super-rotação – em aproximadamente 1 grau por ano. Descobertas subsequentes de Vidale reforçaram a ideia de que o núcleo interno super-rota, embora a um ritmo mais lento.
Utilizando dados do Large Aperture Seismic Array (LASA), uma instalação da Força Aérea dos EUA em Montana, os pesquisadores Wei Wang e Vidale descobriram que o núcleo interno girava mais lentamente do que o previsto anteriormente, aproximadamente 0,1 graus por ano. O estudo analisou ondas geradas a partir de testes de bombas nucleares subterrâneas soviéticas de 1971 a 1974 no arquipélago ártico Novaya Zemlya usando uma nova técnica de formação de feixe desenvolvida por Vidale.
As novas descobertas surgiram quando Wang e Vidale aplicaram a mesma metodologia a um par de testes atômicos anteriores sob a Ilha Amchitka, na ponta do arquipélago do Alasca - Milrow em 1969 e Cannikin em 1971. Medindo as ondas de compressão resultantes das explosões nucleares , eles descobriram o núcleo interno havia invertido a direção, sub-rotando pelo menos um décimo de grau por ano.
Este último estudo marcou a primeira vez que a conhecida oscilação de seis anos foi indicada por meio de observação sismológica direta.
“A ideia de que o núcleo interno oscila era um modelo que estava por aí, mas a comunidade estava dividida sobre se era viável”, diz Vidale. "Nós entramos nisso esperando ver a mesma direção de rotação e taxa no par anterior de testes atômicos, mas em vez disso vimos o oposto. Ficamos bastante surpresos ao descobrir que ele estava se movendo na outra direção".
Pesquisas futuras para aprofundar o motivo pelo qual o núcleo interno se formou
Vidale e Wang observaram que pesquisas futuras dependeriam de encontrar observações suficientemente precisas para comparar com esses resultados. Usando dados sismológicos de testes atômicos em estudos anteriores, eles conseguiram identificar a localização exata e a hora do evento sísmico muito simples, diz Wang. No entanto, o Montana LASA fechou em 1978 e a era dos testes atômicos subterrâneos dos EUA acabou, o que significa que os pesquisadores precisariam confiar em dados de terremotos comparativamente imprecisos, mesmo com avanços recentes na instrumentação.
O estudo apóia a especulação de que o núcleo interno oscila com base em variações na duração do dia – mais ou menos 0,2 segundos ao longo de seis anos – e campos geomagnéticos, ambos coincidentes com a teoria em amplitude e fase. Vidale diz que as descobertas fornecem uma teoria convincente para muitas questões colocadas pela comunidade de pesquisa.
"O núcleo interno não é fixo - está se movendo sob nossos pés e parece ir e voltar alguns quilômetros a cada seis anos", disse Vidale. "Uma das perguntas que tentamos responder é: o núcleo interno se move progressivamente ou está bloqueado em comparação com todo o resto a longo prazo? Estamos tentando entender como o núcleo interno se formou e como ele se move ao longo do tempo - isso é um passo importante para entender melhor esse processo".
Explorar mais
Núcleo interno da Terra: Uma mistura de Fe sólido e elementos leves semelhantes a líquidos
Mais informações: Wei Wang et al, Observação sismológica do núcleo interno oscilante da Terra, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abm9916 . www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm9916
Informações do periódico: Science Advances
Fornecido pela Universidade do Sul da Califórnia
Fonte: Phys News / pela Universidade do Sul da Califórnia / Publicado em 10-06-2022
https://phys.org/news/2022-06-earth-feet-core-oscillates.html
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Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Acompanha e divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.
Participa do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.
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