Um estudo recente publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) aponta que o núcleo interno da Terra pode conter uma forma rara de hidrogênio — o chamado hidrogênio superiônico — que ocorre apenas sob condições extremas de temperatura e pressão. A pesquisa usou modelos para avaliar como esse material se comporta dentro do planeta e de que modo ele pode estar distribuído entre as camadas do núcleo.
O que é o hidrogênio superiônico?
Na direção do centro da Terra, pressão e temperatura aumentam drasticamente e a composição dos materiais muda. Nessas condições extremas, o hidrogênio pode assumir um estado exótico: comporta-se de forma semelhante a um líquido, conduz eletricidade e só existe em faixas muito específicas de temperatura, pressão e concentração.
Como o estudo foi feito
A equipe modelou três cenários envolvendo hidrogênio superiônico. Dois desses cenários consideraram ligas de ferro e hidrogênio, nas quais o hidrogênio se move através de estruturas cristalinas de ferro organizadas de maneiras distintas.
Estruturas avaliadas e estabilidade
Os pesquisadores compararam duas configurações cristalinas principais: a hexagonal compacta (HCP) e a cúbica de corpo centrado (BCC). Os cálculos mostraram que a fase BCC tem energia livre maior, sendo portanto menos estável e mais reativa que a HCP. Em contrapartida, a fase HCP apresentou maior estabilidade termodinâmica, o que a torna a candidata mais provável a predominância no núcleo interno.
Houve identificação de uma faixa em que a BCC poderia tornar-se mais estável: temperaturas acima de 6.400 kelvin (cerca de 6.100 °C), concentração de hidrogênio superior a 20% e pressão em torno de 3,6 milhões de atmosferas. Mesmo assim, os autores apontam que essas condições provavelmente favorecem a fusão antes que a BCC possa predominar, de modo que apenas a fase superiônica HCP coexistiria com o líquido no sistema ferro-hidrogênio.
Gradiente radial e redistribuição
A modelagem também revelou um possível gradiente radial de hidrogênio no núcleo interno: a concentração do elemento diminui acentuadamente ao atravessar a fronteira entre o núcleo externo e o interno em direção ao centro. Esse gradiente tenderia a empurrar o hidrogênio superiônico para a borda do núcleo interno, onde ele retorna a uma mistura líquida e enriquece o núcleo externo.
Imagem: Divulgação
Segundo os pesquisadores, essa troca não ocorreria apenas durante a cristalização do núcleo interno; haveria também uma redistribuição contínua do hidrogênio superiônico enquanto o núcleo interno cresce, estimado em cerca de 1 milímetro por ano.
Implicações para o geodínamo e composição do núcleo
Na conclusão, os pesquisadores afirmam que a distribuição desigual do hidrogênio superiônico no núcleo interno decorre diretamente da termodinâmica de equilíbrio e que mecanismos semelhantes podem influenciar a distribuição de outros elementos leves, afetando a composição, dinâmica e evolução do núcleo terrestre.
Com informações de Olhardigital
Gudyê GR6 é editor-chefe e especialista em tendências musicais e entretenimento na GR6, a maior produtora de funk do Brasil. Com anos de experiência no mercado fonográfico, Gudyê lidera a equipe de conteúdo trazendo as últimas notícias sobre música, cultura urbana. Autor do Post: Gudyê GR6
