extractos de artigos sobre

Inversões Geomagnéticas

 

tradução livre - zeca bamboo (astro stuff / xitizap)

 

Inversões Geomagnéticas – o papel do manto da Terra

 

Steven Earle (1999)

Earth Science News (www.mala.bc.ca)

 

 

Há muito que é postulado, e é hoje largamente aceite, que o campo magnético da Terra tem origem na parte liquida do núcleo exterior. Por outro lado, a periodicidade das inversões magnéticas não é consistente com a física do núcleo exterior, e parece que as propriedades e comportamento quer do sólido núcleo interior quer do manto têm influencias importantes no mecanismo da inversão.

 

A nossa compreensão do campo geomagnético foi substancialmente melhorada nos últimos anos, largamente devido aos resultados de um complexo programa de modelação numérica desenvolvido em 1995 por Gary Glatzmaier e Paul Roberts do Los Alamos Laboratory (New Mexico, USA). O modelo foi utilizado para simular o campo geomagnético durante um período de 500,000 anos. Embora curta em termos de tempo geológico, a simulação oferece importante informação sobre os vários parâmetros que influenciam o campo geomagnético.

 

O liquido metálico do núcleo exterior da Terra tem uma viscosidade baixa, uma distribuição de temperatura relativamente uniforme e um movimento de convecção razoavelmente rápido e consistente (as velocidades de convecção são na ordem de dezenas de quilómetros por ano). Este movimento produz o campo geomagnético, mas o movimento continuamente tenta também inverter esse mesmo campo. O metalicamente sólido núcleo interior (que não está sujeito a convecção) tem um período muito mais longo de variabilidade magnética natural, e tem o efeito de inibir inversões magnéticas. Tentativas de inversão apenas raramente são bem sucedidas, e por isso o padrão de inversões nos pareça aleatório.

 

Na verdade, o padrão de inversões não é inteiramente aleatório. Olhando para os passados 83 milhões de anos, tem-se registado uma diminuição geral na frequência de inversões, e durante 37 milhões de anos (entre 83 e 120 milhões de anos) não se registaram quaisquer inversões (Cretáceo Superchron ou longo-normal; um chron é um intervalo magnético). Fora deste intervalo longo-normal constatam-se frequentes inversões.

 

Este tipo de padrão não pode ser explicado pelas características físicas quer do líquido quer das partes sólidas do núcleo, mas talvez possam estar relacionadas com o que se passa no manto (da Terra).

 

Enquanto que a convecção na parte liquida do núcleo é muito rápida, com períodos na ordem da centena de anos, a convecção no manto é muito mais lenta. A velocidade do movimento é medida em centímetros por ano, e o período é na ordem de milhões de anos. Um re-arranjo maior do sistema de convecção pode levar centenas de milhões de anos. A convecção do manto resulta numa distribuição de calor não-uniforme através do manto, incluindo no baixo-manto perto da fronteira com o núcleo (fronteira manto-núcleo CMB). Uma ideia das diferenças de temperatura no manto pode ser obtida por recurso a tomografia sísmica (análise tri-dimensional dos dados sísmicos).

 

Prevê-se que as diferenças espaciais na temperatura do manto possam afectar o campo geomagnético – e como ele varia com o tempo.

 

Glatzmaier e Roberts modelaram as características do campo geomagnético com um espacialmente uniforme fluxo de calor através do CMB - e também com um fluxo não-uniforme tal como se poderia esperar na base do que se sabe quanto às variações de temperatura relacionadas com a convecção no baixo-manto. E descobriram que as variações observadas no campo geomagnético estão algures entre os modelos de fluxo de calor uniforme e não-uniforme. Por outras palavras, é evidente que existe um fluxo de calor não-uniforme no CMB, mas que a escala de variabilidade é provavelmente menor do que a que os modelos existente sugerem.

 

As implicações deste trabalho sugerem que a variabilidade a longo prazo no ritmo de inversões geomagnéticas poderá derivar de algumas variabilidades a longo prazo na convecção do manto – o tipo de variação que está associada com a ruptura e reagrupamento dos super-continentes, e o abrir e fechar das bacias oceânicas. Contudo, estes parâmetros não foram testados no modelo Glatzmaier-Roberts já que isso requereria simular centenas de milhões de anos da história da Terra, ao invés de apenas algumas centenas de milhar de anos como tem sido feito até hoje.

 

 

Referencias:

 

Glatzmaier, G. and Roberts, P., A three-dimensional self-consistent computer simulation of geomagnetic field reversal, Nature, V. 377, p. p. 203-209, 1995.

Glatzmaier, G., Coe, R., Hongre, L. and Roberts, P., The role of the earth's mantle in controlling the frequency of geomagnetic reversals, Nature, V. 401, p. 885-890, October 1999.

Buffett, B., Role reversal in geomagnetism, Nature, V. 401, p. 861-862, October 1999.

check os sites:

ees5-www.lanl.gov/IGPP/EarthsMagneticField.html

es.ucsc.edu/~glatz/geodynamo.html

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