Um material do núcleo da Terra foi transferido para a base das correntes ascendentes do manto para a crosta terrestre, em um processo que funcionou nos últimos 2,5 bilhões de anos.

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Isto é sugerido por um estudo publicado na Geochemical Perspectives Letters, cujos autores observaram variações muito pequenas na relação isotópica do elemento de tungstênio.

A química no núcleo da Terra é dominada por ferro e níquel, juntamente com elementos como tungstênio, platina e ouro que se dissolvem no níquel e na liga de ferro. Portanto, os elementos relacionados à liga metálica são uma boa opção para investigar os traços do núcleo.

O tungstênio (símbolo químico W) como elemento base possui 74 prótons. O tungstênio tem vários isótopos, incluindo 182W (com 108 nêutrons) e 184W (com 110 nêutrons).

Esses isótopos de tungstênio têm o potencial de serem os traçadores mais conclusivos do material do núcleo, pois espera-se que o manto tenha proporções de 182 W / 184 W muito mais altas do que o núcleo.

Isso se deve a outro elemento, o háfnio (Hf), que não se dissolve na liga de ferro-níquel e é enriquecido no manto, e tinha um isótopo agora extinto (182Hf) que decaiu para 182W. Isso dá ao manto 182W extra em relação ao tungstênio no núcleo.

A nova pesquisa, liderada por Hanioka Rizo, da Universidade de Ottawa, mostra uma mudança substancial na proporção de 182W / 184W do manto durante a vida da Terra. As rochas mais antigas da Terra têm 182W / 184W significativamente mais altas que a maioria das rochas da Terra moderna.

A mudança na proporção de 182W / 184W do manto indica que o núcleo de tungstênio tem pingado no manto por um longo tempo, de acordo com o novo estudo.

Curiosamente, nas rochas vulcânicas mais antigas da Terra, ao longo de um período de tempo de 1.800 milhões de anos, não há mudanças significativas nos isótopos de tungstênio do manto. Isso indica que de 4.300 a 2.700 milhões de anos atrás, pouco ou nenhum material nuclear foi transferido para o manto superior.

Mas nos 2.500 milhões de anos que se seguiram, a composição do isótopo de tungstênio do manto mudou significativamente. Inferimos que uma mudança na tectônica de placas, perto do fim do Éon arcaico há cerca de 2,6 bilhões de anos, causou correntes convectivas suficientemente grandes no manto para mudar os isótopos de tungstênio de todas as rochas modernas.

Como causa do fenômeno, os experimentos realizados pelos pesquisadores mostram que aumentar a concentração de oxigênio na fronteira entre o núcleo e o manto pode fazer com que o tungstênio se separe do núcleo em direção ao manto.

Alternativamente, a solidificação do núcleo interno também aumentaria a concentração de oxigênio do núcleo externo. Neste caso, os novos resultados poderiam nos dizer algo sobre a evolução do núcleo, incluindo a origem do campo magnético da Terra.

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