Estudo aponta forma rara de hidrogênio 'superiônico' no núcleo da Terra
Pesquisa publicada na revista PNAS sugere que o núcleo interno do planeta pode abrigar hidrogênio em estado superiônico, uma fase exótica que se comporta como líquido dentro do ferro sólido. O achado ajuda a explicar a distribuição de elementos leves no centro da Terra.
Por Redação tech & talk · Curadoria assistida por IA, revisão humana
Hidrogênio em estado exótico no coração do planeta
Um estudo publicado na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) levanta a hipótese de que o núcleo interno da Terra pode conter hidrogênio em um estado superiônico — uma forma rara e extrema do elemento que só existe sob condições de pressão e temperatura muito elevadas. Nessa fase, o hidrogênio se comporta como um líquido, capaz de se mover livremente e conduzir eletricidade, mesmo estando confinado dentro de uma rede sólida de ferro.
O núcleo interno da Terra é composto majoritariamente por ferro, mas contém também pequenas frações de elementos leves, entre eles o hidrogênio, considerados fundamentais para explicar propriedades físicas do planeta, como densidade e condutividade. Segundo a pesquisa, para que esse estado superiônico se manifeste é necessária uma temperatura crítica acima de 6.400 kelvin (cerca de 6.100°C) associada a uma concentração de hidrogênio superior a 20%, sob pressão estimada em aproximadamente 3,6 milhões de atmosferas — condições compatíveis com as encontradas no centro do planeta.
Foto: reprodução/phys.org
Um gradiente que muda conforme a profundidade
O trabalho identificou ainda um gradiente radial de hidrogênio: a concentração do elemento diminui à medida que se aproxima do centro da Terra, sendo maior nas bordas do núcleo interno. Esse padrão, segundo os pesquisadores, ajuda a explicar como o hidrogênio se redistribui entre o núcleo interno e o núcleo externo — a camada líquida que envolve o núcleo sólido e desempenha papel central na geração do campo magnético terrestre.
Para chegar a essas conclusões, os cientistas compararam duas estruturas cristalinas possíveis para o arranjo dos átomos de ferro sob essas condições extremas: a hexagonal compacta (HCP), termodinamicamente mais estável, e a cúbica de corpo centrado (BCC), que exige mais energia livre para se formar, mas que os modelos indicam ser estabilizada pelo hidrogênio em temperaturas e concentrações suficientemente altas.
Por que isso importa
Entender a composição exata do núcleo terrestre é um dos grandes desafios da geofísica, já que essa região é inacessível à observação direta e só pode ser estudada por meio de modelos, simulações e ondas sísmicas. O núcleo interno também não é estático: estima-se que cresça a um ritmo de aproximadamente 1 milímetro por ano, conforme o ferro líquido do núcleo externo se solidifica gradualmente. Segundo os autores, o novo modelo oferece um quadro mais unificado sobre como o hidrogênio e outros elementos leves se distribuem nessa camada, com potencial para refinar simulações sobre a dinâmica do campo magnético do planeta.