O núcleo interno da Terra pode abrigar uma forma incomum de hidrogênio encontrada apenas sob condições extremas de temperatura e pressão, segundo um estudo recente. A pesquisa utilizou modelos para investigar como esse material se comporta no interior do planeta e como ele pode estar distribuído entre as diferentes camadas do núcleo.
Os resultados, publicados na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), indicam que o chamado hidrogênio superiônico pode ser muito mais comum no centro da Terra do que se imaginava. Além de ajudar a compreender a composição do núcleo, a descoberta pode contribuir para explicar processos relacionados à sua evolução e à dinâmica entre o núcleo interno e o externo.
À medida que se avança em direção ao centro da Terra, a composição dos materiais muda, enquanto a pressão e a temperatura aumentam drasticamente. Nesse ambiente extremo, os pesquisadores concentraram a investigação no hidrogênio superiônico, uma forma exótica do elemento que apresenta comportamento semelhante ao de um líquido, conduz eletricidade e só pode existir em condições muito específicas.
Para entender melhor suas propriedades, a equipe modelou três cenários diferentes envolvendo esse material. Dois deles analisaram ligas superiônicas de ferro e hidrogênio, nas quais o hidrogênio se movimenta através de estruturas cristalinas de ferro organizadas de maneiras distintas.
Os pesquisadores compararam duas configurações cristalinas principais. A primeira foi a estrutura hexagonal compacta (HCP). A segunda foi a estrutura cúbica de corpo centrado (BCC).
Os cálculos mostraram que a fase BCC apresenta maior energia livre, tornando-se menos estável e mais reativa do que a fase HCP. Em contraste, a estrutura HCP demonstrou maior estabilidade termodinâmica, o que a torna a candidata mais provável para predominar no núcleo interno da Terra.
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