De vez em quando, os pólos magnéticos da Terra invertem completamente. O que leva isso a acontecer? E como essas reversões afetam a vida na Terra?
A Terra, nosso oásis rochoso e aquático no cosmos, é o lugar ideal para a vida florescer por uma série de razões.
Estamos à distância certa da nossa estrela natal para que exista água líquida na superfície do planeta. A atração gravitacional de outros grandes planetas ajuda a nos proteger de colisões apocalípticas com meteoritos errantes. E o campo magnético do planeta envolve a Terra com uma barreira protetora que nos protege das partículas carregadas que se deslocam através do espaço.
O campo magnético da Terra é gerado pelo fluxo complexo de material metálico fundido no núcleo externo do planeta. O fluxo deste material é afetado tanto pela rotação da Terra quanto pela presença de um núcleo sólido de ferro, o que resulta em um campo magnético dipolar onde o eixo se alinha aproximadamente com o eixo de rotação do planeta.
Escondidas na composição química de rochas antigas estão pistas de que o campo magnético da Terra é um fenômeno dinâmico e mutável. O resfriamento do magma rico em minerais de ferro é alinhado com o campo magnético da Terra, semelhante a como uma agulha é puxada para apontar para o norte em uma bússola. O estudo de antigos campos geomagnéticos registrados em rochas é objeto de uma disciplina conhecida como “paleomagnetismo”.
A pesquisa paleomagnética forneceu aos cientistas o conhecimento de que o campo magnético da Terra mudou e até inverteu a polaridade muitas vezes no passado geológico. Mas por que?
O que faz com que os pólos magnéticos invertam?
O campo magnético da Terra varia em escalas de tempo muito curtas e extremamente longas, variando de milissegundos a milhões de anos. A interação do campo magnético com partículas carregadas no espaço pode alterá-lo em escalas de tempo curtas, enquanto as perturbações no campo magnético em escalas de tempo mais longas são causadas por processos internos que se desenrolam no núcleo líquido externo da Terra.
“A variação secular do campo geomagnético resulta do efeito da advecção do campo magnético pelo fluxo no núcleo externo fluido e dos efeitos da difusão do campo magnético no núcleo e no manto”, disse o geofísico Leonardo Sagnotti ao Space.com.
As flutuações no campo magnético causadas pelo movimento do material metálico no núcleo externo provocaram inversões completas da polaridade do campo magnético no passado da Terra. Estudos paleomagnéticos que estudaram estados anteriores do campo magnético mostraram que existem dois estados possíveis de polaridade – o estado ‘normal’ atual, onde as linhas de força do campo entram em direção ao centro da Terra no hemisfério norte e saem em direção fora da Terra no hemisfério sul. A polaridade inversa ou “reversa” também é igualmente provável e estável.
Estudos paleomagnéticos mostraram que as inversões de polaridade do campo magnético da Terra não são periódicas e não podem ser previstas. Isto se deve em grande parte ao comportamento dos mecanismos responsáveis por isso.
“O fluxo do fluido metálico (principalmente ferro fundido) no núcleo externo da Terra é caótico e turbulento. As inversões de polaridade ocorrem durante períodos de baixa intensidade do campo geomagnético, durante os quais a intensidade do componente dipolar diminui drasticamente, e a estrutura do o campo é instável”, diz Sagnotti.
O período transitório de inversão de polaridade aparece como geologicamente instantâneo (ou seja, abaixo da resolução geológica), com uma duração que se estende por alguns milhares de anos.
Como as inversões dos pólos magnéticos afetam a vida na Terra?
Quando o campo magnético tende mudando, ele fica em um estado de intensidade reduzida, resultando em uma maior exposição da atmosfera terrestre ao vento solar e aos raios cósmicos na forma de partículas carregadas. Um estudo recente mostrou que durante a excursão Laschamps, um período recente de baixa intensidade do campo magnético que ocorreu há apenas 41.000 anos, o fluxo global de raios cósmicos que atingiu a atmosfera da Terra foi até três vezes superior ao valor atual.
Atualmente, não há evidências significativas de uma correlação entre extinções em massa de vida na Terra e inversões de polaridade geomagnética. No entanto, a ligação das taxas de extinção e especiação de espécies com períodos de baixa intensidade do campo magnético é dificultada por incertezas na escala de tempo conhecida destas ‘inversões’ magnéticas.
Além disso, as reversões magnéticas acontecem frequentemente em escalas de tempo geológicas (várias centenas de vezes nos últimos 160 milhões de anos), enquanto os eventos de extinção em massa registados ocorrem a cada cem milhões de anos ou mais (com muito menos frequência).
Em termos da civilização humana, não é a mudança dos pólos magnéticos que é diretamente preocupante, mas o período resultante de redução da intensidade do campo geomagnético. A sociedade está cada vez mais dependente da tecnologia e os efeitos de uma intensidade reduzida do campo magnético devem ser seriamente considerados pelos governos e organizações internacionais.
“Nesta configuração haveria um aumento notável na penetração de partículas carregadas na magnetosfera em altitudes mais próximas da superfície da Terra, com repercussões importantes no nosso mundo tecnológico”, acrescenta Sagnotti.
Os riscos a que o nosso planeta e a nossa civilização estão expostos poderão ter impactos significativos na sociedade civil, na forma como fazemos comércio, segurança, comunicações, infraestruturas energéticas, satélites e na vida das pessoas na órbita baixa da Terra. Infelizmente, a natureza esporádica das variações e reversões magnéticas significa que não podemos prever quando exatamente isto irá acontecer, tudo o que sabemos é que irá acontecer.
Publicado em 24/01/2024 16h44
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