Os cristais de magnesiowustita perdem a capacidade de transmissão por infravermelho quando esmagados. Clique para ampliar
Pesquisadores do Laboratório Geofísico da Instituição Carnegie descobriram que certos minerais param de conduzir luz infravermelha quando se aproximam do núcleo da Terra. Embora transmitam perfeitamente a luz infravermelha à superfície, na verdade a absorvem quando esmagadas pelas intensas pressões próximas ao núcleo da Terra. Essa descoberta ajudará os cientistas a entender melhor o fluxo de calor no interior da Terra, além de ajudar a desenvolver novos modelos de formação e evolução planetárias.
Os minerais esmagados por intensa pressão perto do núcleo da Terra perdem grande parte de sua capacidade de conduzir luz infravermelha, de acordo com um novo estudo do Laboratório Geofísico da Instituição Carnegie. Como a luz infravermelha contribui para o fluxo de calor, o resultado desafia algumas noções de longa data sobre transferência de calor no manto inferior, a camada de rocha derretida que circunda o núcleo sólido da Terra. O trabalho pode ajudar no estudo de plumas de manto - grandes colunas de magma quente que, acredita-se, produzem características como as Ilhas Havaianas e a Islândia.
Os cristais de magnesiowustita, um mineral comum no interior da Terra, podem transmitir luz infravermelha a pressões atmosféricas normais. Mas quando esmagados com mais de meio milhão de vezes a pressão ao nível do mar, esses cristais absorvem a luz infravermelha, o que dificulta o fluxo de calor. A pesquisa será publicada na edição de 26 de maio de 2006 da revista Science.
Os membros da equipe da Carnegie, Alexander Goncharov e Viktor Struzhkin, com Steven Jacobsen, pós-doutorado, pressionaram cristais de magnesiowustita usando uma célula de bigorna de diamante - uma câmara ligada por dois diamantes superhard capazes de gerar pressão incrível. Eles então brilharam luz intensa através dos cristais e mediram os comprimentos de onda da luz que o atravessava. Para sua surpresa, os cristais comprimidos absorveram grande parte da luz na faixa de infravermelho, sugerindo que a magnesiowustita é um mau condutor de calor a altas pressões.
"O fluxo de calor no interior profundo da Terra desempenha um papel importante na dinâmica, estrutura e evolução do planeta", disse Goncharov. Existem três mecanismos principais pelos quais é provável que o calor circule nas profundezas da Terra: condução, transferência de calor de um material ou área para outra; radiação, o fluxo de energia via luz infravermelha; e convecção, o movimento do material quente. "A quantidade relativa de fluxo de calor desses três mecanismos está atualmente sob intenso debate", acrescentou Goncharov.
Magnesiowustita é o segundo mineral mais comum no manto inferior. Como não transmite bem o calor a altas pressões, o mineral pode realmente formar manchas isolantes em torno de grande parte do núcleo da Terra. Se for esse o caso, a radiação pode não contribuir para o fluxo geral de calor nessas áreas, e a condução e a convecção podem desempenhar um papel maior na ventilação do calor do núcleo.
"Ainda é cedo para dizer exatamente como essa descoberta afetará a geofísica da Terra profunda", disse Goncharov. "Mas muito do que assumimos sobre a Terra profunda depende de nossos modelos de transferência de calor, e este estudo questiona muito disso".
Fonte original: Carnegie Institution
