O ferro gira no centro da Terra e até no nosso sangue. O metal também reside em mistérios como o desaparecimento do ferro da Terra e os antigos ceramistas chineses que criaram uma variante rara que nenhum laboratório moderno consegue.
A reputação do ferro pode ser monótona, mas ele aparece em lugares estranhos de maneiras espetaculares – desde pequenas bolas dentro de cabeças de pássaros até rios de metal derretido nas profundezas do subsolo. O ferro também pode se comportar de maneira estranha, tornando as frutas roxas e até fingindo ser o metal precioso platina.
10 Uma pista para a vida
O oxigênio é a chave para a vida na Terra, e a compreensão de suas origens pode revelar como a vida começou. Um dos maiores mistérios da área aconteceu entre 2,5 e 2,4 bilhões de anos atrás.
Sem explicação, os níveis de oxigênio começaram a subir. A melhor esperança de pistas veio da Austrália Ocidental. A região abriga as Formações Ferríferas Bandadas, que datam da época em que a atmosfera se tornou rica em oxigênio.
O minério de ferro pode conter isótopos de enxofre. A química das partículas pode funcionar como um relatório de progresso. Neste caso, eles poderiam fornecer um retrato claro da evolução inicial do oxigênio. Pesquisas anteriores também mostraram que Pilbara Oriental tinha uma história mais antiga de vulcanismo e que o crescimento de vulcões pode ter contribuído para a formação de uma atmosfera rica em oxigénio. [1]
Infelizmente, os isótopos estão nas profundezas do subsolo e fora do alcance do cientista médio. Se uma empresa mineira conseguisse perfurar amostras, os núcleos poderiam revelar a história completa de como um mundo sem oxigénio se tornou cada vez mais preparado para a vida.
9 A laranja roxa
Em 2018, uma australiana cortou uma laranja . Em poucas horas, a fruta desenvolveu misteriosamente manchas roxas. As bizarras fatias foram levadas para um laboratório junto com a faca que ela usou. Quando os pesquisadores souberam que o marido da mulher havia afiado a lâmina um ou dois dias antes, levaram também o afiador de aço.
No final das contas, o par de ferramentas foi fundamental. Testes na fruta descolada mostraram que as manchas eram resultado de uma reação entre um pigmento chamado antocianina e o ferro.
O pigmento ocorre naturalmente nas laranjas e o ferro veio da lâmina recém-afiada. Embora o proprietário tenha enxaguado a faca, um excesso de pedaços microscópicos de metal ficou para trás. Eles foram transferidos para a laranja durante o corte. A reação química provavelmente foi amplificada pelos efeitos do frio depois que a família colocou as fatias na geladeira. [2]
8 Por que as mãos cheiram a moedas
As moedas tendem a deixar um cheiro enjoativo nos dedos. Em 2006, pesquisadores alemães descobriram que o odor metálico não vinha de pequenas mudanças. Em vez disso, foi produzido pela pele humana.
O estudo permitiu que sete voluntários manuseassem objetos contendo ferro. O grupo relatou que suas mãos cheiravam a metal e amostras subsequentes de gases de sua pele isolaram a raiz do odor . Era uma molécula chamada 1-octen-2-ona. Este composto orgânico se forma quando a oleosidade da pele se decompõe.
Aparentemente, depois que um objeto com ferro é tocado, a transpiração adiciona dois elétrons a cada átomo de ferro. Isso torna os átomos de ferro duplamente negativos, e sua reação com a oleosidade da pele faz com que esta se decomponha. O resultado são moléculas 1-octen-2-ona. O que sentimos não é o cheiro do ferro de uma moeda, mas uma espécie de odor corporal. [3]
7 Vulcões de Ferro
Os vulcões espaciais se comportam de maneira estranha. Por exemplo, existem planetas com criovulcões que entram em erupção com água em vez de lava. Em 2019, um artigo científico sugeriu um tipo desconhecido de vulcanismo. Embora não existam vulcões de ferro na Terra, há uma chance de que asteróides metálicos em nosso sistema solar já os tenham tido.
O sistema solar é hoje em dia demasiado frio para que os asteróides contenham metal derretido, mas há milhares de milhões de anos as coisas eram diferentes. Alguns asteróides começaram como pequenos planetas. As colisões reduziram os planetesimais aos seus núcleos de metal líquido. À medida que este último se solidificou, o processo incluiu vulcanismo temporário na superfície.
Curiosamente, se as erupções expelissem ferro puro, teria uma aparência diferente daquela a que os terráqueos estão acostumados. Em vez de lava viscosa fluindo em formações espessas, o ferro provavelmente se espalha como folhas finas com baixa viscosidade.
Para confirmar a possibilidade de tais vulcões, os cientistas precisam olhar para um asteróide metálico. A NASA planeja lançar uma espaçonave em 2022 para investigar Psyche, a maior do grupo. Como a nave só chegará em 2026, as evidências de vulcões de ferro deverão esperar alguns anos. [4]
6 Um rio de ferro
Nos últimos anos, três satélites encontraram uma característica estranha. Projetado para estudar o campo magnético do planeta, o trio rastreou lóbulos incomuns de fluxo magnético sob a Sibéria e o Alasca. Logo ficou claro que os lóbulos estavam em movimento. O motivo foi notável.
Os lóbulos magnéticos estavam sendo empurrados em direção à Europa por um enorme rio de ferro. O metal fundido fluiu 3.000 quilômetros (1.864 milhas) abaixo da superfície e mediu 420 quilômetros (260 milhas) de largura. Estava quase tão quente quanto a superfície do Sol e curiosamente acelerava.
Nos últimos 20 anos, a velocidade do rio mortal quase triplicou. Embora a causa da aceleração permaneça desconhecida, pode ser um processo natural visto pela primeira vez.
Mudanças no campo magnético permitem aos pesquisadores acompanhar o progresso da corrente, que atualmente avança 50 quilômetros (31 milhas) por ano. Se este for realmente um ciclo desconhecido, então a compreensão de todo o seu mecanismo poderia ajudar a prever mudanças futuras no campo magnético da Terra. [5]
5 Ajuste Norte Magnético de Emergência
A cada cinco anos, o Modelo Magnético Mundial (WMM) é atualizado pelo British Geological Survey e pela NOAA. Como o norte magnético está em movimento, a calibração de sistemas de navegação complexos para bússolas simples depende do WMM.
O pólo é impulsionado por forças magnéticas imprevisíveis originadas no núcleo de ferro da Terra. Durante séculos, os canadenses tiveram o pólo, mas desde 1860 ele deslizou em direção à Sibéria. [6]
Acelerou 2.414 quilômetros (1.500 milhas) e, em 2017, cruzou a linha internacional de data. O pólo mudou mais rapidamente durante a década de 1980, mas desacelerou quando o último WMM foi calculado em 2015. A próxima versão do WMM não está prevista até o final de 2019.
Porém, meses antes do prazo, os cientistas notaram que a desaceleração não continuou conforme o previsto. Tendo acelerado novamente, a posição do pólo mudou tão dramaticamente que a NOAA e o British Geological Survey emitiram o primeiro WMM atualizado de emergência.
Embora a razão por trás da aceleração não seja clara, possíveis influências incluem o rio de ferro no Canadá e uma forte mancha magnética na Sibéria puxando o pólo para leste.
4 Misteriosas bolas de ferro
Quando o âmbito da migração das aves ficou claro, surgiu um mistério. Como os bandos viajam entre oceanos e continentes para chegar aos seus destinos? A certa altura, os cientistas perceberam que os pássaros usavam o campo magnético da Terra. No entanto, isso também era intrigante. Para que pudessem usá-lo, as criaturas tinham que detectar o campo de alguma forma.
Em 2013, foi descoberta uma característica estranha nas aves que pode explicar a sua consciência do magnetismo. O estudo analisou algo chamado células ciliadas. Localizados dentro do ouvido, eles captam ruído e gravidade. Incrivelmente, quando os pesquisadores ampliaram, descobriram que cada célula tinha uma bola de ferro.
A espécie não importava. Cada pássaro que examinaram carregava orbes de metal. A descoberta foi surpreendente – não só pela sua abundância, mas também porque as bolas de ferro conseguiram escapar à ciência durante tanto tempo. Nada é certo ainda, mas as bolas podem fazer parte dos misteriosos magnetorreceptores que os pássaros precisam para seguir o mapa magnético do planeta. [7]
3 O ferro está desaparecendo
O ferro da Terra está desaparecendo e ninguém sabe por quê. No passado, a culpa era das condições vulcânicas. A teoria sugeria que um mineral chamado magnetita absorvia ferro à medida que se tornava disponível quando a rocha derretia nas profundezas do subsolo.
Isto não resistiu ao escrutínio. O esgotamento do ferro ocorre em taxas maiores onde a crosta terrestre é espessa. Se a magnetita fosse a ladra, o mineral teria sido mais abundante nas zonas de esgotamento.
Em 2018, os pesquisadores encontraram um novo candidato nas zonas, abundante e cheio de ferro. Era outro mineral – a granada semelhante ao rubi. Certas coisas sobre o mistério não mudaram. Os cientistas ainda acreditavam que o culpado sugou o ferro da lava. Para confirmar que a granada era a responsável, investigaram rochas de crosta profunda que tinham sido atiradas de vulcões há milhões de anos.
É verdade que eles estavam cheios do mineral brilhante. O estudo então examinou um banco de dados global de rochas vulcânicas coletadas em todo o mundo. A análise revelou que o magma com mais pedaços de granada também tinha menos ferro. Embora sejam necessários mais estudos para confirmar isso, Garnet parece muito culpado pelo crime. [8]
2 Ferro que se comporta como platina
Os alquimistas tentaram durante séculos transformar chumbo em ouro. Nenhum deles conseguiu, mas o mais próximo da transmutação aconteceu em 2012. Na Universidade de Princeton, o químico Paul Chirik enganou outras moléculas fazendo-as pensar que o ferro era platina. As consequências podem ser de longo alcance.
O ferro é muito mais barato que a platina, um metal precioso que custava cerca de US$ 22 mil o quilo em 2012. Em comparação, meio quilo de ferro custava US$ 0,50 naquela época. Se uma pseudo-platina barata pudesse substituir a verdadeira, então os custos da tecnologia que envolve o metal precioso também poderiam cair. A platina é usada como catalisador para produzir produtos como combustíveis de alta octanagem e produtos farmacêuticos. [9]
Como Chirik conseguiu esse feito?
Sua solução foi simples. Ele envolveu uma molécula de ferro em um ligante, que é outra molécula, mas orgânica. O ligante alterou o número de elétrons que se ligavam a outros produtos químicos, fazendo com que estes reagissem ao ferro como se fosse platina.
1 Composto raro em embarcações antigas
A cerâmica Jian foi produzida na China durante a dinastia Song. Entre 960 e 1279 dC, as tigelas de chá tornaram-se altamente valorizadas. Os amantes do chá, especialmente os do Japão, apreciavam o fato de reterem o calor. Os vasos também eram lindos. Coberta com um esmalte escuro, a superfície apresentava padrões chamados “pêlo de lebre”, “manchas de perdiz” ou “manchas de óleo”. Os desenhos foram causados por ferro fundido no esmalte.
Em 2014, a cerâmica Jian foi analisada quanto à composição química e microestrutura. O estudo descobriu um feito incrível. As tigelas, especialmente a variedade “mancha de óleo”, continham altos níveis de óxido de ferro puro na fase épsilon.
Os cientistas caçam este composto como se não houvesse amanhã. Ele promete ímãs mais fortes, não tóxicos e resistentes à corrosão para melhores eletrônicos. Este óxido de ferro também tornaria a fabricação desses ímãs mais barata. [10]
No entanto, todas as tentativas de criar óxido de ferro puro na fase épsilon falharam. O esmalte Jian pode revelar a receita do composto raro, que os pesquisadores esperam replicar com sucesso um dia.
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