Esta é a história de como o mundo viaja de um explorador do século 19, dois ímãs em barra e a caça aos submarinos inimigos na Segunda Guerra Mundial levou à invenção do magnetômetro fluxgate portátil. E como essa invenção, por sua vez, levou ao “perfil mágico”, uma poderosa evidência para a teoria das placas tectônicas.
Na década de 1950, a ideia de que os continentes da Terra poderiam estar em movimento foi amplamente ridicularizada, e o fundo do mar ainda era um mistério. Mas isso estava prestes a mudar: após a Segunda Guerra Mundial e suas batalhas navais, os pesquisadores de repente tiveram novas ferramentas poderosas, como submersíveis e sistemas de sonar, para mapear e sondar o fundo do mar com mais detalhes do que nunca. Entre essas novas tecnologias estava um pequeno dispositivo portátil conhecido como magnetômetro fluxgate.
Os magnetômetros, dispositivos que medem o campo magnético da Terra, estavam longe de ser uma nova tecnologia naquele momento. Os cientistas sabiam há séculos que a Terra produz seu próprio campo magnético; os marinheiros usavam bússolas para navegar por ele. Mas a força desse campo era surpreendentemente inconsistente de um lugar para outro.
Durante suas viagens ao redor do globo no início de 1800, o explorador e geógrafo alemão Alexander von Humboldt coletou medições do campo magnético da Terra em diferentes locais, observando que a intensidade do campo aumentou mais longe do equador. Essas variações levaram Humboldt em 1831 a iniciar um esforço coordenado para medir com precisão essa intensidade magnética em todo o mundo. Entre outros, ele contou com a ajuda do matemático alemão Carl Friedrich Gauss nesse esforço.
Gauss entregou. Em 1833, ele relatou ter criado o primeiro magnetômetro, que poderia medir a intensidade absoluta do campo magnético da Terra em qualquer local. Seu magnetômetro era aparentemente simples, consistindo em duas barras magnéticas, um suspenso no ar por uma fibra e outro colocado a uma distância conhecida. A deflexão do ímã suspenso do norte geomagnético depende da intensidade do campo magnético da Terra e da atração do segundo ímã em barra. Essas medições conseguiram fornecer os primeiros mapas globais da força do campo magnético da Terra.
Mas, na Segunda Guerra Mundial, a Marinha dos Estados Unidos estava procurando medições ainda mais precisas de magnetismo. Especificamente, a Marinha queria ser capaz de mapear anomalias muito pequenas no campo magnético da Terra – anomalias que podem ser devido, por exemplo, à presença de objetos metálicos, como submarinos, abaixo da superfície da água.
Em 1936, os cientistas projetaram um sensor tão preciso, chamado magnetômetro fluxgate. Em um magnetômetro fluxgate, em vez de uma agulha giratória como em uma bússola, uma barra de ferro é enrolada em duas bobinas de arame. Uma bobina carrega uma corrente alternada ao longo do comprimento do núcleo de ferro, mexendo com o estado magnético do núcleo, primeiro saturando-o com magnetismo e, em seguida, dessaturando-o. Quando no estado insaturado, o núcleo pode atrair um campo magnético externo, como o da Terra. Quando saturado, o núcleo empurra o campo externo de volta para fora. A segunda bobina está lá para detectar essas mudanças no magnetismo – e ao longo do caminho pode medir com muita precisão a força do campo externo.
Mas para usar esse dispositivo para procurar submarinos, ele teria que ser portátil, capaz de ser montado em um avião. É aí que o geomagnetista russo Victor Vacquier entra na história. Vacquier estava no Gulf Research Laboratories, com sede em Pittsburgh, um braço da Gulf Oil, onde, por vários anos, trabalhou arduamente em uma versão portátil do magnetômetro fluxgate.
Em 1941, testes bem-sucedidos do dispositivo de Vacquier chamaram a atenção da Marinha, que viu o potencial de defesa de seu dispositivo. Com financiamento naval, magnetômetros fluxgate estavam no ar em dezembro de 1942 e ocupados caçando submarinos inimigos.
Depois da guerra, os cientistas estavam ansiosos para ver o que esse magnetômetro portátil e preciso poderia revelar sobre o fundo do mar. Oceanógrafos reformaram o dispositivo para que ele possa ser rebocado por navios de pesquisa enquanto eles navegam para frente e para trás através dos oceanos. Durante os anos 1950 e início dos anos 1960, Vacquier (então na Scripps Institution of Oceanography em La Jolla, Califórnia) e outros pesquisadores começaram a usar o magnetômetro fluxgate para medir e mapear anomalias magnéticas preservadas nas rochas do fundo do mar.
F.J. VINE, SCIENCE 1966
Os mapas revelaram um curioso padrão de faixa de zebra de polaridade magnética no fundo do mar, algo nunca visto em rochas continentais. Neste padrão, bandas de rochas com polaridade normal – a orientação norte-sul correspondente à do campo magnético atual da Terra – alternavam com bandas de polaridade invertida. Essas listras, hipotetizaram os cientistas, podem ser devido ao campo magnético da Terra invertendo a direção de tempos em tempos.
Ainda mais revelador, o padrão de listras de zebra acabou sendo simétrico em ambos os lados das longas cadeias de montanhas subaquáticas conhecidas como dorsais meso-oceânicas. Esse padrão se tornou uma das linhas de evidência mais poderosas para a hipótese de expansão do fundo do mar, a ideia de que conforme a crosta terrestre se separa nas dorsais meso-oceânicas, o magma jorra para formar uma nova crosta oceânica. Conforme a nova crosta endurece, seus minerais contendo ferro se alinham com a orientação atual do campo magnético da Terra e as rochas endurecidas se tornam uma nova faixa no padrão.
Em 1968, cerca de 100 cientistas da Terra se encontraram para o que estava prestes a se tornar um momento seminal na história das placas tectônicas. Na reunião, um simpósio de dois dias realizado no Goddard Institute for Space Studies na cidade de Nova York, os geólogos Walter Pitman e James Heirtzler do Observatório Terrestre Lamont-Doherty em Palisades, NY, apresentaram um perfil de anomalias magnéticas que mediram em 1966 a bordo do R / V Eltanin.
BANHEIRO. PITMAN III, J.R. HEIRTZLER, SCIENCE 1966
A simetria em cada lado da Cadeia Pacífico-Antártica era cristalina, tão perfeita que se tornou conhecida como o “perfil mágico”. Esse perfil, possibilitado por uma série de invenções ao longo do século anterior que culminou em um magnetômetro portátil e preciso, tornou-se uma das linhas de evidência mais convincentes para a expansão do fundo do mar – e, em última análise, para a teoria das placas tectônicas.
Publicado em 08/07/2021 23h28
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