Simulação inovadora desvenda segredos do núcleo da Terra e inspira novas tecnologias

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Por Alex Morales
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Núcleo da Terra simulado com linhas de campo magnético.

São PauloNovo Método de Simulação Revoluciona Compreensão do Núcleo da Terra

Cientistas desenvolveram um novo método de simulação que está proporcionando uma compreensão mais profunda do que ocorre no núcleo da Terra. Pesquisadores do Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Sandia National Laboratories e da Comissão de Energias Alternativas e Energia Atômica da França colaboraram nessa inovação. Esse método ajuda a esclarecer a origem do campo magnético terrestre. Além da geofísica, a técnica tem potencial para contribuir no desenvolvimento de tecnologias futuras, como sistemas de computação similares ao cérebro e armazenamento de dados aprimorado.

Método inovador revela dinâmica do ferro no núcleo terrestre

Este método combina dinâmicas moleculares e de spin para ajudar cientistas a entenderem como átomos de ferro e suas propriedades magnéticas se comportam em condições extremas. Estudos sísmicos indicam que o núcleo da Terra pode conter elementos além do ferro. Esses outros elementos, que antes eram difíceis de modelar com precisão, podem ajudar a explicar certos aspectos incomuns do comportamento magnético da Terra.

  • Maior compreensão sobre a geração do campo magnético da Terra
  • Possibilidade de descobrir os elementos presentes no núcleo terrestre
  • Usos em tecnologias de computação e armazenamento de dados eficientes energeticamente

Um método notável que recria as condições extremas de pressão e temperatura do núcleo terrestre, anteriormente difíceis de simular. O estudo utiliza aprendizado de máquina para simular com precisão a interação de milhões de átomos de ferro. Esses modelos digitais oferecem novos entendimentos sobre como os materiais podem se comportar sob essas condições intensas. As simulações indicam a possível estabilização de uma fase de ferro conhecida como fase cúbica de corpo centrado (bcc), que pode ser relevante para o processo de geodinamo. Embora essa fase ainda não tenha sido observada em experimentos nessas condições, sua presença teórica abre novas perspectivas interessantes.

O método de simulação pode transformar a forma como construímos sistemas de computador que funcionam como o cérebro humano, mas de maneira mais eficiente. Diferentemente da inteligência artificial tradicional, esses sistemas utilizam métodos baseados no spin, similares aos encontrados no núcleo da Terra, para processar dados rapidamente e economizar energia. Isso pode acelerar o desenvolvimento de hardware para IA e melhorar o armazenamento de dados, tornando-o possivelmente mais rápido do que as tecnologias atuais.

Este método de simulação nos proporciona uma compreensão mais aprofundada do funcionamento do núcleo da Terra e contribui para o desenvolvimento de tecnologias mais eficientes para computação e armazenamento de dados.

O estudo é publicado aqui:

http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2408897121

e sua citação oficial - incluindo autores e revista - é

Svetoslav Nikolov, Kushal Ramakrishna, Andrew Rohskopf, Mani Lokamani, Julien Tranchida, John Carpenter, Attila Cangi, Mitchell A. Wood. Probing iron in Earth’s core with molecular-spin dynamics. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024; 121 (51) DOI: 10.1073/pnas.2408897121

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