Como sabemos: ondas sísmicas

Nenhuma perfuração chegou ao manto. Mesmo assim, sabemos que o núcleo externo é líquido porque um tipo de onda sísmica nunca chega ao outro lado do planeta.

Dois tipos de ondas

Quando uma falha se desloca, emite ondas que atravessam o planeta inteiro. As mais rápidas são as ondas P, de primárias. Elas comprimem e distendem a rocha na direção em que se propagam, como um pulso em uma mola esticada, e atravessam sólidos, líquidos e gases. Depois vêm as ondas S, de secundárias. Elas fazem a rocha oscilar de um lado para outro, perpendicularmente à direção de propagação. Um líquido não resiste a esse cisalhamento lateral, por isso as ondas S não conseguem atravessá-lo.

As duas ondas ficam mais rápidas nas rochas mais profundas e rígidas. Por isso, uma onda que desce inclinada sofre refração, como a luz na água, e sua trajetória se curva de volta à superfície. Milhares de sismômetros pelo mundo registram os tempos de chegada. Comparando os atrasos em diferentes distâncias, os sismólogos calculam a velocidade das ondas em cada profundidade. Mudanças bruscas de velocidade indicam os limites entre camadas. O Serviço Geológico Britânico (BGS) compara isso à refração da luz em um prisma de vidro.

As zonas de sombra

Meça o ângulo ao redor da Terra a partir do terremoto: o ponto exatamente oposto está a 180°. As ondas S diretas são registradas até cerca de 104° e depois desaparecem completamente. Algo entre o manto e o centro as bloqueia. Como as ondas S só são barradas por líquidos, essa camada deve ser líquida. As ondas P se comportam de outra forma. Também desaparecem além de cerca de 104°, mas reaparecem a partir de aproximadamente 140°. O Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS) explica que o núcleo líquido desvia essas ondas. Ao entrar no núcleo externo, elas perdem muita velocidade, pois se propagam mais lentamente no ferro líquido do que na rocha rígida acima. Assim, desviam fortemente em direção ao centro e emergem longe dali. A faixa da superfície entre 104° e 140° não recebe ondas P diretas.

Você pode observar isso no modelo. Acompanhe o relógio: as ondas P chegam ao lado oposto da Terra após cerca de 20 minutos; as ondas S nunca chegam. Mova o controle Terremoto: as zonas de sombra acompanham a origem do abalo. Isso mostra que são causadas pelo interior terrestre, não por alguma característica de um lugar específico da superfície. Neste modelo simplificado, o último raio P que passa rente ao núcleo sem entrar nele emerge perto de 97°. As ondas reais também contornam a borda do núcleo, levando ondas P fracas um pouco mais longe.