Quick flip of Earth’s magnetic field revelead

 

NewScientist.com    April 7, 2004

 

Em média, o campo magnético da Terra leva apenas 7,000 anos a inverter (revert) a sua polaridade mas, segundo o mais abrangente estudo feito sobre as últimas quatro inversões, a alteração acontece muito mais rapidamente na zona do equador.

 

Estudos anteriores haviam reportado uma confusa gama de tempos de transição – desde uns poucos milhares até 30,000 anos. Bradford Clement, o autor do novo estudo e cientista da Terra na FIU em Miami, decidiu pôr alguma ordem nas coisas. E, para isso, começou por escalpelizar os dados publicados sobre as mais recentes inversões.

 

Clement usou dados de mais de 30 perfurações nos solos de lagos e mares – onde, a estratificação mineral, criada pela lenta solidificação dos sedimentos flutuando nas águas, funciona como um registador de campos magnéticos.

 

As amostras foram obtidas em latitudes variando de 46° graus Sul a 60° graus Norte, e de uma larga gama de longitudes.

 

Clement descobriu que a duração das transições tem variado com a latitude – de 2,000 anos no equador até 11,000 anos na zonas dos pólos. Este resultado está de acordo com um anterior estudo seu – feito há 20 anos, mas em muito menor escala – durante o qual Clement apenas utilizou 10 perfurações.

 

“Agora, o quadro de dados mostra-se mais robusto no seu todo, e a variação com a latitude ajuda a explicar porque é que se reportavam diferentes durações.” – disse Bradford Clement ao New Scientist.

 

 

Random timing

 

Estudos dos sedimentos de oceanos e de fluxos de lava mostram que a Terra passou por algumas centenas de inversões – a últimas das quais há cerca de 780,000 anos. Mas o seu timing parece aleatório e os físicos não comprendem a sua causa.

 

O campo magnético da Terra é gerado pelos fluxos de ferro líquido, um condutor eléctrico, na camada externa do núcleo da Terra – 3,000 a 5,000 kilómetros abaixo da superfície. E por isso é provável que alguma mudança nos fluxos de ferro provoque as inversões.

 

Mas os vários modelos avançados para a explicação do fenómeno estão “muito longe de se tornarem realistas” – diz Clement. “A teoria torna-se rapidamente complicada, e há tantos modelos que se torna difícil perceber o what’s what.”

 

Ronald Merril, um geo-físico (UW, Seattle), concorda: “Como não conseguimos acertar com a teoria, estamos a tentar encontrar mais dados para descobrir a natureza das inversões.”

 

Merril diz que um melhor conhecimento das inversões ajudará a restringir os muitos modelos. E, eventualmente, poderá lançar luz sobre algumas evidencias publicadas em 2002 sugerindo que a Terra se encontra agora nos primeiros estágios de uma inversão magnética.

How often does Earth’s magnetic field reverse ?

National Science Foundation, april 7, 2004 (nsf.gov)

 

há muito em debate, firma-se uma resposta no horizonte

 

O campo magnético tem exibido uma frequente e dramática variação a intervalos irregulares no passado geológico: ele muda completamente de direcção. E estas inversões de polaridade oferecem importantes pistas quanto à natureza dos processos que originam o campo magnético. (Clement)

Desde os tempos de Albert Einstein que os cientistas têm tentado definir um padrão de ocorrencias para as inversões magnéticas. Na verdade, Einstein uma vez escreveu que, em Física, um dos mais importantes problemas por resolver se centrava no campo magnético da Terra. O campo magnético do nosso planeta varia com o tempo, indicando que não é um elemento estático...

 

Imaginar o que poderá acontecer durante uma inversão de polaridade é difícil – desde logo porque se trata de acontecimentos rápidos ... pelo menos à escala dos tempos geológicos. Descobrir sedimentos ou lavas que tenham registado o campo magnético durante o acto de inversão é um desafio.

 

"É geralmente aceite que, durante uma inversão, a intensidade do campo magnético diminui até 10% do seu valor de polaridade” – diz Clement. “Após o enfraquecimento do campo, as direcções sofrem uma mudança de 180° e, nessa altura, o campo magnético reforça-se na direcção polar contrária.”

How are geomagnetic reversals related to field intensity ?

Kenneth A. Hofman

1995

 

Ao longo dos últimos 2,000 anos o campo magnético da Terra tem vindo a enfraquecer. A manter-se o actual ritmo de decaimento, o dipolo magnético Norte-Sul desaparecerá totalmente, invertendo a sua polaridade nos próximos 2,000 anos.

 

O actual enfraquecimento do campo não assegura contudo que venha a ocorrer uma inversão. Afinal, o dipolo da Terra inverte a sua direcção apenas em dadas ocasiões – actualmente a um ritmo de um punhado de vezes a cada milhão de anos. O modo como a mudança de polaridade é analisada e, mais importante que isso, o grau de previsibilidade de uma tal processo, permanecem pouco claros. Mesmo assim, um passo significativo poderá ter sido dado através das investigações dos registos de campo magnético de antigos núcleos de sedimentação marinha – via Projecto de Perfuração Oceânica (ODP).

 

Em 1993, um estudo paleomagnético dos sedimentos obtidos em vários locais escrutinados no Pacífico no âmbito do projecto ODP sugerem que a inversão de polaridade poderá ser um processo mais sistemático do que até então se supunha.

 

O que é que mexe

com o campo magnético da Terra ?

 

quando uma corrente eléctrica atravessa um fio metálico

forma-se um campo magnético à volta desse fio.

 

da mesma forma,

o simples atravessar de um fio metálico através de um campo magnético gera uma corrente eléctrica nesse mesmo fio. Este é o princípio básico que faz mover motores eléctricos – e geradores.

 

Na Terra, o movimento da torrente de metal liquido - que compõe o núcleo exterior – através do próprio campo magnético da Terra provoca uma corrente eléctrica fluindo no próprio metal liquido. Por sua vez, a corrente eléctrica gera o seu próprio campo magnético – um campo que é ainda mais forte do que o que a havia criado. À medida que o metal liquido atravessa campos mais fortes, mais correntes se geram – e mais fortes vão ficando os campos magnéticos.

 

Este auto-sustentado ciclo (loop) é conhecido como o Dínamo Geomagnético.

 

É necessária energia para manter o dínamo a andar.

E ela vem da libertação de calor da superfície do sólido núcleo interior. Embora pareça contra-intutivo - e importa recordar que no regime de altas pressões que se vive no interior da Terra os materiais congelam a altas temperaturas - a matéria liquida do núcleo exterior vai-se lentamente “sedimentando” à superfície do núcleo interior – libertando calor à medida que o faz.

 

Um calor que excita as células de convecção no interior do núcleo liquido – e que alimenta o movimento do metal liquido através do campo magnético.

 

A chamada força Coriolis também joga um papel na sustentação do dínamo geomagnético. A rotação da Terra provoca um movimento em espiral do metal liquido – de alguma forma similar ao modo como ela afecta os sistemas meteorológicos à superfície da Terra.

 

Estes espiralantes turbilhões de metal liquido permitem que campos magnéticos separados se alinhem (mais ou menos) e combinem forças. Sem os efeitos causados pela rotação da Terra, os campos magnéticos gerados no núcleo liquido cancelar-se-iam uns aos outros – e não haveria distintos pólos magnéticos Norte ou Sul.

 

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extractos de artigos sobre Inversões Geomagnéticas

 

tradução livre - zeca bamboo (astro stuff / xitizap)

xitizap # 14

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