Ciência

Campo Magnético da Terra Inverte-se com Mais Frequência do que se Pensava

Há cerca de 500 milhões de anos, os polos magnéticos do nosso planeta trocaram de lugar a um ritmo impressionante, algo que oferece pistas para a formação do núcleo da Terra e sugere efeitos para o início da vida.quarta-feira, 16 de outubro de 2019

A interação do vento solar com o campo magnético do nosso planeta produz espetáculos de luzes impressionantes, como estas auroras a dançar no norte do Canadá. Estas luzes vibrantes também nos lembram da importância que a bolha magnética da Terra tem na proteção do nosso planeta.
A interação do vento solar com o campo magnético do nosso planeta produz espetáculos de luzes impressionantes, como estas auroras a dançar no norte do Canadá. Estas luzes vibrantes também nos lembram da importância que a bolha magnética da Terra tem na proteção do nosso planeta.

Yves Gallet equilibrava-se numa encosta rochosa íngreme, no nordeste da Sibéria, com um rio azul-turquesa a correr lentamente pela paisagem ondulada que se estendia por baixo. Mas Gallet, do Institut de Physique du Globe de Paris, em França, estava nestas rochas com um objetivo em mente: decifrar a história do campo magnético da Terra.

Esta bolha protetora escuda a Terra da radiação que flui constantemente do sol. Na história de 4.6 mil milhões de anos do planeta, o campo mudou frequentemente, trocando o norte e o sul magnéticos, e algumas investigações sugerem que outra reviravolta pode estar no horizonte geológico. Embora os receios de um apocalipse geomagnético sejam exagerados, uma reversão magnética pode ter muitos impactos prejudiciais, desde o aumento da exposição à radiação, às interrupções tecnológicas, o que torna a compreensão destes movimentos históricos mais do que uma mera curiosidade científica.

Agora, Gallet e a sua equipa descobriram evidências de uma das maiores taxas de inversões de campo alguma vez registadas. Durante este período surpreendentemente caótico, detalhado numa publicação recente da Earth and Planetary Science Letters, o planeta passou por 26 inversões de polos magnéticos a cada milhão de anos – mais de 5 vezes a taxa observada nos últimos 10 milhões de anos.

Factos Sobre a Terra
Factos Sobre a Terra
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Este resultado vem juntar-se a um conjunto crescente de evidências que sugerem que o campo magnético do planeta é capaz de se alterar com mais frequência do que se julgava possível, diz Joseph Meert, especialista em paleomagnetismo na Universidade da Flórida. Estas investigações estão lentamente a preencher o registo magnético irregular da Terra, podendo ajudar os cientistas a compreender melhor o momento e a razão responsável por esta atividade geológica – e até sugerir os efeitos que os antigos períodos de hiperatividade tiveram no início da vida.

Polos irrequietos da Terra
O campo magnético da Terra é energizado pela agitação de ferro fundido e níquel no núcleo externo do nosso planeta, a cerca de 2.890 km abaixo da superfície. Ao longo dos anos, as curvas e irregularidades do campo magnético foram captadas por minerais ricos em ferro, sintonizados com influências magnéticas, que podem ficar presos à medida que as rochas sedimentares se formam ou a lava arrefece, como se fossem pequenas agulhas de bússolas congeladas no tempo.

Tendo este registo rochoso como base, os nossos polos não mudaram de lugar em cerca de 780 mil anos, mas ficaram irrequietos no passado, revertendo a cada 200 mil anos. Também existem períodos prolongados em que os polos permaneceram em grande parte suspensos, como o período de 40 milhões de anos durante o Cretáceo, há cerca de 100 milhões de anos.

Qual é a velocidade destas reversões? Para obter as respostas, Gallet e os seus colegas aventuraram-se de helicóptero, em barcos insufláveis e a pé, em falésias precárias que datam do período Câmbrico – há cerca de 500 milhões de anos – do qual existem poucas amostras. As areias que construíram esta região foram depositadas onde antigamente estava um mar quente e raso, com minerais magnéticos que foram aprisionados enquanto os sedimentos fluíam para o oceano e eram compactados para formar novas camadas rochosas.

Gallet e a equipa visitaram o local pela primeira vez no início dos anos 2000, recolhendo cerca de 119 amostras da face quase vertical da rocha. Este trabalho revelou um período durante o Câmbrico que assistiu a 6 ou 8 reversões de campo a cada milhão de anos.

Os cientistas recolheram amostras de rochas nas falésias da chamada secção Khorbusuonka, na Sibéria. Os minerais destas rochas, ricos em ferro, registaram as assinaturas magnéticas de uma fatia da história da Terra, com cerca de 3 milhões de anos.
Os cientistas recolheram amostras de rochas nas falésias da chamada secção Khorbusuonka, na Sibéria. Os minerais destas rochas, ricos em ferro, registaram as assinaturas magnéticas de uma fatia da história da Terra, com cerca de 3 milhões de anos.

"Não esperávamos uma frequência de reversão tão elevada", escreve Gallet por email, enfatizando que naquele momento qualquer coisa que excedesse as 4 ou 5 reversões era considerada alta. O ritmo acelerado deixou os investigadores com uma suspeita persistente de que precisavam de recolher mais amostras. No verão de 2016, regressaram ao local para fazer precisamente isso, cortando cerca de 550 blocos de rocha a cada 10 ou 20 centímetros. A análise das assinaturas magnéticas confirmou a suspeita: durante os 3 milhões de anos captados nas amostras, detetaram umas impressionantes 78 inversões de campo.

"Contávamos com uma frequência de reversão magnética muito elevada, mas é óbvio que não esperávamos um valor destes", diz Gallet. E entre as amostras, 22 registaram apenas uma reversão, sugerindo que talvez a taxa verdadeira seja ainda maior.

Inverter
Por enquanto, este novo estudo oferece mais perguntas do que respostas. Não se sabe por que razão o campo era tão hiperativo naquela época e, ainda mais intrigante, como é que se acalmou rapidamente.

Existe a possibilidade de estes movimentos iniciais estarem ligados ao arrefecimento e cristalização do núcleo interno sólido do planeta. Apesar de muitos estudos sugerirem que isto possa ter começado há 600 ou 700 milhões de anos, talvez o movimento intenso no campo durante o período Câmbrico tenha vindo de um período tardio da formação do núcleo interno. As incógnitas são muitas.

"É muito difícil saber algo sobre o núcleo e sobre o seu comportamento", diz a geóloga Annique Van der Boon, da Universidade de Liverpool, que não participou no estudo. "Nós não conseguimos ver, não podemos ir lá."

O único outro período com inversões comparativamente altas, conhecido por Ediacarano, ocorreu entre 550 e 560 milhões de anos atrás, um tempo que se alinha de forma intrigante com uma extinção de vida em massa, observa Meert. Os estudos sugerem que o campo magnético do Ediacarano era extremamente fraco, podendo ter exposto o início da vida na Terra a condições severas à superfície.

“Para usar gíria Star Trek, perdemos os nossos escudos e permitimos o bombardeamento de radiações cósmicas na superfície da Terra.”

por JOSEPH MEERT, UNIVERSIDADE DA FLORIDA

“Para usar gíria Star Trek, perdemos os nossos escudos e permitimos o bombardeamento de radiações cósmicas na superfície da Terra”, diz Meert. Talvez este excesso de exposição tenha matado as criaturas mais frágeis do Ediacarano, muitas das quais não se conseguiam proteger do sol. Mas nenhuma extinção em massa coincide com o novo movimento hiperativo proposto no Câmbrico, quando a vida estava a florescer numa miríade de formas. Talvez a evolução tenha ajudado estas criaturas, sugere Meert, resultando na explosão de animais que fazem tocas e outros animais que conseguiam encontrar abrigo contra os raios solares nocivos. “Mas, neste momento, são tudo conjecturas.”

Questões magnéticas
Existe um padrão curioso, uma espécie de ciclo, nas mudanças, com períodos prolongados sem oscilações, ocorrendo aproximadamente a cada 150 milhões de anos. Entre estes atrasos, o campo parece mudar 5 vezes a cada milhão de anos, e estes períodos são pontuados por surtos hiperativos.

Com base nestes ciclos rudimentares, parece que o campo magnético da Terra pode estar a encaminhar-se para outro período de hiperatividade, diz Meert, mas alerta que os dados não são concretos. E mesmo que exista uma reversão no horizonte, vista da nossa perspectiva, acontece muito lentamente, com os polos a mudarem de sítio ao longo de vários milhares de anos.

"Não é como um filme onde acordamos um dia e a bússola aponta para norte e no dia seguinte aponta para sul", diz Meert.

Decifrar estes padrões é complexo porque o registo ainda é irregular. As rochas com esta antiguidade são geralmente esmagadas e transformadas à medida que os continentes colidem, obscurecendo muitos dos registos antigos, explica Van der Boon, que estuda registos rochosos ainda mais escassos que mostram um período potencial de reversão elevada, há cerca de 400 milhões de anos.

“Quase que tenho inveja dos dados deles, porque parecem muito bons”, diz Van der Boon.

Embora os investigadores tenham feito o melhor que conseguiram em condições desafiadoras, este resultado ainda precisa de ser verificado noutras partes do mundo, para confirmar que foi realmente um caso mundial, diz Florian Lhuillier, geomagnetista na Universidade Ludwig Maximilian de Munique. Florian também gostava de ver a confirmação do registo em rochas vulcânicas. Os minerais nessas rochas também conseguem registar o campo magnético quando a lava arrefece e se transforma em pedra. Os sedimentos, no entanto, são esmagados e compactados à medida que se transformam em rochas e podem ser quimicamente alterados, o que pode afetar a nossa perceção das posições do campo.

Ainda assim, este estudo mais recente é um olhar intrigante sobre as façanhas do passado do nosso planeta e oferece uma riqueza de novos dados para serem analisados. Uma das próximas etapas é alinhar os dados com os modelos de computador, diz Courtney Jean Sprain, geocientista na Universidade de Liverpool. "Agora podemos começar a executar alguns dos nossos modelos e tentar perceber o que isto pode significar."
 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.com

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