Imagine uma barra magnética dentro da Terra, mais ou menos alinhada com o eixo, onde as pontas desse magneto ficam próximas aos polos geográficos Norte e Sul do planeta

O campo magnético da Terra é responsável pelas coloridas exibições aurorais vistas perto dos Pólos Norte e Sul. Crédito da imagem: Vadim Sadovski / Shutterstock

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As linhas do campo magnético viajam do polo norte do ímã, girando de volta para o polo sul. Em cada polo, as linhas do campo magnético são quase verticais.

Embora definitivamente não haja uma barra magnética dentro da Terra, o mesmo fenômeno ocorre ao redor da Terra, criando uma área protetora ao redor de todo o planeta chamada de magnetosfera, de acordo com a NASA. A magnetosfera da Terra nos protege da radiação cósmica prejudicial e do vento solar e é responsável pelas belas exibições aurorais vistas nas altas latitudes dos hemisférios norte e sul.

Os polos magnético e geográfico da Terra estão situados opostos um ao outro. Em outras palavras, o polo sul magnético da Terra está, na verdade, perto do pólo norte geográfico. Então, quando usamos uma bússola para determinar nossa localização, a agulha da bússola na verdade aponta para o polo magnético sul quando no hemisfério norte e para o polo magnético norte no hemisfério sul.

Os polos magnéticos não são fixos e vagam um pouco pela superfície do planeta em relação aos polos geográficos. Cerca de 75 por cento da intensidade do campo magnético da Terra é representado pela "barra magnética". Os outros 25% da intensidade do campo magnético da Terra, que podem ser considerados como barras magnéticas menores que se movem, vêm de porções menores de magma em movimento e podem ser o que permite que os polos se movam.

Com base nos dados divulgados pelos Centros Nacionais de Informações Ambientais em fevereiro de 2019, o polo norte magnético estava localizado no 86,54 N 170,88 E, dentro do Oceano Ártico e indo do Canadá em direção à Sibéria. O polo sul magnético estava localizado em 64.13 S 136.02 E, próximo à costa da Antártica na direção da Austrália.

De onde vem o campo?

Embora ainda seja um pouco misterioso, os cientistas geralmente concordam que o campo magnético da Terra começa bem no centro do planeta. O núcleo externo do planeta é feito de metais fundidos, principalmente ferro, que é um condutor.

"A agitação do metal fundido no núcleo externo gera o campo [magnético] pelo que é conhecido como ação do dínamo", disse Aleksey Smirnov, professor de geofísica da Universidade Tecnológica de Michigan.

A ação do dínamo, ou teoria do dínamo, descreve a maneira como um planeta pode sustentar um campo magnético. O dínamo, ou fonte do campo magnético, é criado por um material em rotação, convecção e eletricamente condutor, como o ferro fundido no interior da Terra.

"Há muitos átomos ionizados e elétrons livres circulando, além de uma forma complexa de convecção acontecendo no interior, combinada com a rotação natural da Terra, há muitas cargas em movimento", disse Doug Ingram, especialista em física e professor de astronomia no Texas Christian University.

Os cientistas acreditam que as cargas criadas pelo material metálico em movimento se movem ao redor da região equatorial da Terra em um movimento circular que gera os polos magnéticos norte e sul na superfície, disse Ingram.

Uma ilustração de como o campo magnético da Terra protege o planeta da radiação solar. Crédito da imagem: Michael Osadciw / University of Rochester

Por que os polos se movem?

O dínamo da Terra é persistente, mas instável. No momento, o campo magnético está mudando rapidamente, com o polo norte magnético dando um salto repentino em direção à Sibéria. Desde a década de 1990, o polo norte magnético mudou cerca de 35 milhas (55 km) por ano, em média, de acordo com um estudo de 2019 publicado na revista Nature.

De acordo com Smirnov, distúrbios no fluxo de magma metálico podem ser a causa das instabilidades no campo magnético que podem levar a tais deslocamentos de polos. O movimento do ferro líquido nas profundezas do Canadá pode enfraquecer ligeiramente o campo magnético naquele local, que é o que permite que o polo magnético norte se mova em direção à Sibéria, afirma o artigo da Nature.

Outras anomalias eletromagnéticas podem ser vistas em todo o mundo, como no sul da África, onde uma perturbação do campo magnético, semelhante a um redemoinho em uma corrente, pode ser causada por uma porção mais densa do manto perto da fronteira com o núcleo externo líquido do planeta.

História de mudança de polo e reversão

Embora os polos estejam mudando constantemente, eles também se inverteram completamente pelo menos algumas centenas de vezes nos últimos 3 bilhões de anos, de acordo com a NASA. Durante este processo, que normalmente ocorre a cada 200.000 a 300.000 anos ao longo de 100 a alguns milhares de anos de cada vez, o campo magnético é comprimido e puxado com vários polos surgindo aleatoriamente sobre a superfície da Terra. A última reversão completa ocorreu há cerca de 780.000 anos.

A história do campo magnético, incluindo mudanças e reversões, é evidenciada no registro geológico. Os metais encontrados nas rochas, incluindo o ferro, se alinham com o campo magnético antes que as rochas derretidas se solidifiquem ou como fragmentos que contêm os metais magnéticos alinhados com o campo magnético e se acomodam em camadas de rochas sedimentares.

"Como a Terra é um lugar dinâmico e em constante mudança, novas rochas e seus registros magnéticos foram gerados constantemente ao longo do tempo geológico", disse Smirnov, acrescentando que esses registros podem ser preservados por milhões ou bilhões de anos.

Registros semelhantes são encontrados no fundo do Oceano Atlântico, onde um novo fundo do mar está constantemente sendo criado na dorsal mesoatlântica.

"À medida que a lava sobe para a superfície [através da longa fenda que constitui a crista], ela se derrete e as partículas de ferro suspensas na lava se orientam na direção do campo magnético predominante da Terra", disse Ingram. Conforme a lava se solidifica, ela trava os depósitos de metal no lugar e, assim, cria um registro histórico das mudanças e reversões do campo magnético da Terra.

O que esses polos errantes e oscilantes significam para a vida em nosso planeta? Não há mudanças drásticas presentes no registro fóssil para a vida vegetal ou animal durante as mudanças e reversões, de acordo com a NASA, o que sugere que os efeitos da reversão dos polos na vida são mínimos. Embora haja alguma especulação entre os cientistas de que durante os períodos de diminuição da força do campo magnético, mais radiação cósmica poderia ter atingido a superfície da Terra e causado um aumento na taxa de mutação genética e, portanto, dar um impulso à evolução, disse Smirnov.

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Recursos adicionais:

• Assista a esta visualização legal da magnetosfera da Terra do Laboratório de Visualização Científica da NASA.
• Aprenda sobre a missão multiescala magnetosférica da NASA para entender como os campos magnéticos ao redor da Terra se conectam e desconectam.
• Confira esses mapas das localizações históricas dos polos magnéticos errantes dos Centros Nacionais de Informações Ambientais.

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Referência:

ROSS, Rachel. Earth's Magnetic Field and Wandering Poles. Live Science, 06, mar. 2019. Disponível em: <https://www.livescience.com/64930-earths-magenetic-field.html>. Acesso em: 20, 08 2021.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.