quinta-feira, 12 de janeiro de 2012

Campo magnético da Terra


Introdução:
campo magnético terrestre assemelha-se a um dipolo magnético com seus pólos próximos aos pólos geográficos da Terra. Uma linha imaginária traçada entre os pólos sul e norte magnéticos apresenta uma inclinação de aproximadamente 11,3º relativa ao eixo de rotação da Terra. A teoria do dínamo é a mais aceita para explicar a origem do campo. Um campo magnético, genericamente, se estende infinitamente. Um campo magnético vai se tornando mais fraco com o aumento da distância da sua fonte. Como o efeito do campo magnético terrestre se estende por várias dezenas de milhares de quilómetros, no espaço ele é chamado de magnetosfera da Terra.




O pólo magnético
A localização dos pólos não é estática, chegando a oscilar vários quilômetros por ano. Os dois pólos oscilam independentemente um do outro e não estão em posição directamente opostas no globo. Atualmente o pólo sul magnético distancia-se mais do pólo norte geográfico que o pólo norte magnético do pólo sul geográfico.
Saiba mais sobre a inversão dos pólos magnéticos em outra matéria nossa publicada anteriormente:Inversão dos pólos magnéticos da Terra
Veja abaixo a oscilação:

Posições do pólo magnético
Pólo magnético norte

(2001)
81° 18′ N 110° 48′ W


(2004)
82° 18′ N 113° 24′ W


(2005)
82° 42′ N 114° 24′ W
Pólo magnético sul

(1998)
64° 36′ S 138° 30′ E


(2004)
63° 30′ S 138° 0′ E
Distâncias referentes aos polos magnéticos (2005):
  • ao longo da superfície da terra:
    • entre os polos - 17.386 km (entre os polos geográficos é de ~20 mil km)
    • entre polo norte magnético e polo norte geográfico - 890 km
    • entre polo sul magnético e polo sul geográfico - 2.835 km
  • eixo unindo os polos magnéticos - ~12.550 km (entre os geográficos é 12.713 km)
Características deste campo
O campo é semelhante ao de um ímã de barra, mas essa semelhança é superficial. O campo magnético de um ímã de barra, ou qualquer outro tipo de ímã permanente, é criado pelo movimento coordenado de elétrons (partículas negativamente carregadas) dentro dos átomos de ferro. O núcleo da Terra, no entanto, é mais quente que 1043 K, a temperatura de Curie em que a orientação dos orbitais do elétron dentro do ferro se torna aleatória. Tal aleatorização tende a fazer a substância perder o seu campo magnético. Portanto, o campo magnético da Terra não é causado por depósitos magnetizados de ferro, mas em grande parte por correntes elétricas do núcleo externo líquido.
Outra característica que distingue a Terra magneticamente de um ímã em barra é sua magnetosfera. A grandes distâncias do planeta, isso domina o campo magnético da superfície.
Correntes elétricas induzidas na ionosfera também geram campos magnéticos. Tal campo é sempre gerado perto de onde a atmosfera é mais próxima do Sol, criando alterações diárias que podem deflectir campos magnéticos superficiais de até um grau.

As variações deste campo
A intensidade do campo na superfície da Terra neste momento varia de menos de 30 microteslas (0,3 gauss), numa área que inclui a maioria da América do Sul e África Meridional, até superior a 60 microteslas (0,6 gauss) ao redor dos pólos magnéticos no norte do Canadá e sul da Austrália, e em parte da Sibéria.
Magnetômetros detectaram desvios diminutos no campo magnético da Terra causados por artefatos de ferro, fornos para queima de argila e tijolos, alguns tipos de estruturas de pedra, e até mesmo valas e sambaquis em pesquisa geofísica. Usando instrumentos magnéticos adaptados a partir de dispositivos de uso aéreo desenvolvidos durante a Segunda Guerra Mundial para detectar submarinos, as variações magnéticas através do fundo do oceano foram mapeadas. O basalto - rocha vulcânica rica em ferro que compõe o fundo do oceano - contém um forte mineral magnético (magnetita) e pode distorcer a leitura de uma bússola. A distorção foi percebida por marinheiros islandeses no início do século XVIII. Como a presença da magnetita dá ao basalto propriedades magnéticas mensuráveis, estas variações magnéticas forneceram novos meios para o estudo do fundo do oceano. Quando novas rochas formadas resfriam, tais materiais magnéticos gravam o campo magnético da Terra no tempo.
Em Outubro de 2003, a magnetosfera da Terra foi atingida por uma chama solar que causou uma breve, mas intensa tempestade geomagnética, provocando a ocorrência de Aurora boreal|auroras boreais.

Em outras palavras...
O magnetismo é o fenômeno físico mais misterioso, em vários aspectos, apesar de esse fenômeno ser já bastante utilizado para vários tipos de tecnologias. O magnetismo influi também no nosso planeta e o magnetismo é também gerado ao mesmo tempo pelo mesmo. No entanto, para entender o mais essencial sobre o campo magnético da Terra é preciso saber o seguinte:

Um campo magnético é gerado por correntes elétricas, isso é comprovado, mesmo a ciência não sabendo ainda o porque isso acontece;
O corpo gerador do campo magnético possui dois pólos, o pólo norte e o pólo sul, esses pólos são determinantes de qual lado do campo será a zona de repulsão e qual será a zona de atração de objetos e partículas;
Quanto mais forte a intensidade da corrente, mas forte será o campo magnético;
O campo magnético se manifesta por forças de atração e repulsão e também, pode induzir a formação de mais correntes elétricas;
Correntes elétricas podem ser formadas por material metálico líquido em movimento ou substâncias iônicas em mesma situação;

Tomando por base esses conhecimentos, a muito tempo se concluiu que o campo magnético terrestre é gerado, em sua maior parte, pela movimentação do núcleo externo, que é composto de níquel e ferro líquidos. Os metais, mesmo em estado líquido, apresentam elétrons livres, isso proporciona uma corrente elétrica no mesmo sentido daquele da rotação do núcleo. A movimentação do líquido metálico é causada pela própria rotação do planeta em torno de seu eixo.

O núcleo externo serve como um dínamo gerador de campo magnético que contribui para a manutenção da vida na Terra.
Esse campo no entanto, não tem os pólos norte e sul alinhados com os pólos norte e sul geográficos e estes mudam de posição periodicamente em um período que pode durar milhões de anos, esta mudança de posição dos pólos foi descoberta por estudos geológicos do solo do fundo dos oceanos entre os anos 40 e 50 do século XX. Estes estudos mostraram que as rochas basálticas de diferentes regiões do fundo do Oceano Atlântico possuem os pólos magnéticos em sentidos diferentes quando comparadas.
A orientação desses pólos foi induzida pelas posições dos pólos norte e sul magnéticos do planeta em diferentes épocas, no entanto, o porque disso acontecer é um mistério.
O campo magnético terrestre serve como um escudo protetor contra os ventos solares e radiações cósmicas vindas de outros lugares do Espaço. O campo magnético bloqueia radiações (energia e partículas) contidas no vento solar, no entanto, nos pólos norte e sul magnéticos há vórtices que são regiões em as forças do campo declinam para dentro do planeta, provocando então o efeito contrário, atraindo as partículas e energia para a superfície terrestre.


O contato da região da atmosfera chamada ionosfera com essas radiações causa o que chamamos de aurora boreal. Mas porque ao bloquear essas radiações, o campo magnético protege a vida na Terra? Os ventos solares tem o poder de ionizarem a atmosfera e carregarem para o Espaço quantidades dessa e da água na superfície, o que seria mortal para a vida.


Os estudos mais recentes sobre esse campo, mostram que a intensidade deste vem sofrendo franco declínio, esse fato tem perturbado muitos que apóiam a teoria evolucionista das espécies animais e do tempo geológico terrestre. Se for considerada a taxa de declínio do campo e retrocedermos no tempo, fazendo uma simulação matemática, veremos que para que a intensidade do campo estivesse nos níveis de hoje, após ter sofrido um declínio, à 10.000 anos atrás teria ocorrido níveis absurdos de magnetismo que fariam com que ficássemos pregados ao chão ou a Terra seria desintegrada pelo calor intenso do campo.
Outros dizem que isso é uma afirmação precipitada, uma vez que o campo magnético poderia sofrer periodicamente ou constantemente variações para mais intenso e menos intenso.