Pesquisadores revelam estado superiônico do hidreto de ferro no núcleo da Terra
Pesquisadores do Instituto de Ciência de Tóquio identificaram que o hidreto de ferro pode entrar em um estado superiônico sob condições extremas, permitindo que o hidrogênio se mova através de uma estrutura sólida de ferro. Essa descoberta oferece novas informações sobre a composição e o comportamento do núcleo da Terra.
Experimentos indicam comportamento inusitado do hidreto de ferro
Os experimentos realizados em condições de alta pressão e temperatura revelaram que o hidreto de ferro (FeHX) pode se tornar superiônico. Nesse estado, os átomos de ferro permanecem fixos na rede cristalina, enquanto os átomos de hidrogênio se movem como se fossem líquidos. Essa mobilidade do hidrogênio pode ter implicações significativas para a compreensão da dinâmica do núcleo terrestre.
Composição e condições extremas do núcleo da Terra
O núcleo da Terra é composto principalmente de ferro, com uma pequena proporção de elementos mais leves, como hidrogênio, oxigênio e carbono. Sob as condições extremas de pressão e temperatura, esses elementos podem formar ligas que se comportam de maneira diferente do esperado. O estudo sugere que o hidreto de ferro pode adotar uma estrutura cúbica face centrada ou uma estrutura hexagonal compacta, dependendo do conteúdo de hidrogênio.
Transição superiônica e suas implicações geofísicas
A transição para o estado superiônico foi identificada por meio de uma anomalia característica no coeficiente de expansão térmica, observada a cerca de 1.590 Kelvin. Essa característica, associada a transições de fase, foi mapeada em diferentes pressões, revelando que a temperatura de transição prevista para o núcleo da Terra está abaixo das temperaturas estimadas para essa região.
Mobilidade do hidrogênio e suas consequências geológicas
Embora a mobilidade do hidrogênio tenha aumentado significativamente durante a transição superiônica, sua movimentação sob as condições do núcleo terrestre seria extremamente limitada. Estima-se que a migração impulsionada pelo campo geomagnético da Terra deslocaria o hidrogênio apenas cerca de 0,1 micrômetro em 10.000 anos. Isso sugere que o hidrogênio incorporado durante a formação do planeta poderia permanecer preso no núcleo por escalas de tempo geológico.
Essas descobertas podem auxiliar na compreensão dos processos internos do núcleo da Terra e na melhoria dos modelos que descrevem como o núcleo se formou e evoluiu ao longo do tempo. Os resultados foram publicados na revista Nature Geoscience.
