Uma nova investigação científica aponta que o núcleo da Terra pode armazenar uma quantidade de hidrogênio equivalente a até 45 vezes o volume presente em todos os oceanos do planeta. O estudo, publicado na revista Nature Communications, reforça a hipótese de que a água e outros elementos voláteis já estavam incorporados à Terra desde seus estágios iniciais, há cerca de 4,5 bilhões de anos, e não teriam sido trazidos apenas por impactos posteriores de cometas e asteroides.
A pesquisa foi liderada por Dongyang Huang, da Universidade de Pequim, e se concentra em entender a composição química do núcleo terrestre — região inacessível a medições diretas, localizada a milhares de quilômetros de profundidade.
Núcleo da Terra pode ser grande reservatório de hidrogênio
O núcleo terrestre é composto predominantemente por ferro. No entanto, sua densidade real é ligeiramente inferior ao que seria esperado se fosse formado exclusivamente por esse metal. Essa diferença sugere a presença de elementos mais leves dissolvidos em sua estrutura cristalina.
Entre esses elementos, o hidrogênio se destaca. Por ser o mais leve do Universo e altamente difuso, sua identificação em condições extremas sempre representou um desafio técnico. Ainda assim, compreender sua proporção é fundamental para reconstruir os processos que moldaram o planeta em seus primórdios.
Como não é possível coletar amostras diretamente do núcleo, os cientistas recorreram a experimentos laboratoriais que reproduzem pressões e temperaturas semelhantes às do interior profundo da Terra. Para isso, utilizaram uma célula de bigorna de diamante — equipamento capaz de submeter materiais a pressões superiores a 100 gigaPascals — combinada com aquecimento por laser, atingindo temperaturas próximas de 4.830°C.
Nesse ambiente extremo, pequenas amostras de ferro foram colocadas em contato com materiais análogos ao magma primitivo da Terra. Em seguida, a composição foi analisada com tomografia por sonda atômica, técnica que permite mapear a estrutura de elementos em escala nanométrica, átomo por átomo.
Os resultados indicaram que hidrogênio, silício e oxigênio podem se dissolver simultaneamente na estrutura do ferro sob condições de alta pressão e temperatura. Com base nas proporções observadas, os pesquisadores estimaram que o hidrogênio pode representar entre 0,07% e 0,36% da massa total do núcleo.
Em termos absolutos, essa fração corresponderia ao equivalente de nove a 45 oceanos em conteúdo de hidrogênio.
Origem da água e formação do planeta
Os dados fortalecem a hipótese de que o hidrogênio foi incorporado à Terra durante sua formação, e não majoritariamente após a consolidação do núcleo por meio de impactos de corpos celestes gelados, como sugerem modelos tradicionais.
Caso o hidrogênio tivesse sido entregue principalmente por cometas após a diferenciação interna do planeta, sua concentração estaria nas camadas superficiais. O fato de o núcleo possivelmente abrigar a maior reserva desse elemento sugere que ele já estava presente nas fases iniciais da formação planetária.
Além de implicações para a origem da água, o estudo também dialoga com a compreensão do campo magnético da Terra. O processo de cristalização do núcleo interno, iniciado há bilhões de anos, teria provocado movimentos de convecção no material metálico líquido ao redor.
Esse movimento é considerado essencial para o funcionamento do geodínamo — mecanismo responsável pela geração do campo magnético terrestre. O campo atua como escudo contra radiação solar e cósmica, sendo um dos fatores fundamentais para a manutenção da atmosfera e da habitabilidade do planeta.
A presença significativa de hidrogênio no núcleo pode ter influenciado propriedades físicas, como densidade e condutividade, contribuindo para esse processo.
Ao propor um mecanismo mais claro para a incorporação de hidrogênio ao núcleo, a pesquisa conecta três temas centrais da ciência planetária: formação do núcleo, origem da água e estabelecimento do campo magnético.
Embora novas investigações ainda sejam necessárias para refinar as estimativas, os resultados ampliam a compreensão sobre como a Terra evoluiu desde sua formação até se tornar um planeta capaz de sustentar vida.
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