Mais de meio bilhão de anos atrás, a Terra experimentou um colapso quase completo de seu campo magnético. Começou no início do período cambriano. Então, após um período de cerca de 15 milhões de anos, o campo começou a crescer novamente. A causa desse colapso e a recuperação do campo era um mistério. Então, um grupo de geólogos estudou rochas de Oklahoma que foram criadas nessa época. Marcadores magnéticos nos minerais das rochas apontavam para um evento que começou há cerca de 550 milhões de anos. Isso foi antes da introdução da vida multicelular em nosso planeta.
Olhe profundamente no núcleo
Para entender o que aconteceu, observe a estrutura do nosso planeta. A maioria de nós aprende na escola que a Terra é composta de camadas. Há a crosta, onde você está sentado lendo isso agora. Debaixo disso está o manto, a camada mais espessa da Terra. Encontra-se sobre o núcleo externo fundido, que envolve o núcleo interno sólido. Esse núcleo interno tem duas partes – um núcleo interno mais externo e um núcleo interno mais interno. A região central fica a cerca de 2.900 quilômetros abaixo da superfície. A ação rodopiante do ferro líquido no núcleo externo é o que gera nosso campo magnético. Se não fosse essa atividade, não teríamos um escudo protetor contra o vento solar. Na verdade, sem ele, nosso planeta pode ser mais parecido com Marte hoje.
Então, o que aconteceu no núcleo? Por que nosso campo magnético diminuiu para quase 10% de sua força e depois se regenerou novamente? De acordo com John Tarduno, professor de geofísica da Universidade de Rochester, em Nova York, a causa foi a formação do núcleo interno sólido da Terra.
“O núcleo interno é tremendamente importante”, disse ele. “Logo antes do núcleo interno começar a crescer, o campo magnético estava no ponto de colapso, mas assim que o núcleo interno começou a crescer, o campo foi regenerado.”
Paleomagnetismo revela mudanças em nosso campo magnético
Em um artigo recente, Tarduno e uma equipe de pesquisadores citaram datas cruciais na história do núcleo interno. Eles também deram uma estimativa precisa da idade para o colapso e a regeneração. Como eles não podem chegar ao núcleo e observá-lo diretamente, como eles descobriram quando esses eventos aconteceram? A equipe recorreu ao paleomagnetismo para encontrar uma resposta. Esse é o estudo de marcadores magnéticos em rochas que foram criadas quando as rochas se formaram. Os geólogos costumam usar isso para rastrear os registros de outras mudanças no campo magnético da Terra, como a inversão de pólos.
O campo magnético da Terra se estende do núcleo através do manto e da crosta e para o espaço. É impossível medir diretamente o campo magnético dentro da Terra. Isso se deve à localização e temperaturas extremas dos materiais no núcleo. Então, os geólogos pensaram em uma maneira melhor. Eles procuraram marcadores paleomagnéticos em rochas e minerais que subiram à superfície. Esses marcadores são como pequenas agulhas que fixam a direção e a intensidade do campo magnético que existia quando os minerais esfriaram após a formação.
Tarduno e sua equipe queriam identificar a idade e o crescimento do núcleo interno da Terra usando o paleomagnetismo para medir essas partículas. Então, eles usaram um laser de CO2 e um magnetômetro de dispositivo de interferência quântica supercondutor (SQUID) para analisar cristais de feldspato da rocha anortosita e estudar seus marcadores magnéticos perfeitos.
Namorando rochas usando magnetismo para a vitória
Ao estudar o magnetismo contido nesses cristais antigos, os pesquisadores determinaram duas novas datas importantes. A primeira foi quando o campo magnético começou a se fortalecer depois de quase colapsar 15 milhões de anos antes. Esse rápido crescimento foi devido à formação de um núcleo interno sólido. Na verdade, recarregou o núcleo externo derretido e restaurou a força do campo magnético.
Outra coisa interessante aconteceu cerca de 450 milhões de anos atrás. Foi quando a estrutura do núcleo interno em crescimento mudou. O resultado foi uma fronteira entre o núcleo interno mais interno e externo. Muito acima do núcleo, mudanças no manto ocorreram devido às placas tectônicas na superfície.
O paleomagnetismo tornou possível essa nova compreensão do núcleo da Terra, de acordo com Tarduno. “Como restringimos a idade do núcleo interno com mais precisão, podemos explorar o fato de que o núcleo interno atual é composto de duas partes”, disse ele. “Os movimentos das placas tectônicas na superfície da Terra afetaram indiretamente o núcleo interno, e a história desses movimentos está impressa nas profundezas da Terra na estrutura do núcleo interno”.
E quanto aos campos magnéticos em outros lugares?
A pesquisa da equipe em pistas paleomagnéticas para a evolução interior da Terra fornece pistas sobre a história e a evolução do nosso planeta. Ele também oferece uma visão de como se tornou habitável. Finalmente, seu trabalho tem implicações para a compreensão da evolução de outros planetas no sistema solar. As coisas poderiam ser muito diferentes se não tivessem campos magnéticos. Por exemplo, Marte já teve um campo magnético, mas se dissipou há mais de 4 bilhões de anos. Isso deixou o planeta vulnerável ao vento solar e provavelmente desempenhou um papel na perda dos oceanos marcianos.
Não está claro se a Terra teria sofrido o mesmo destino se seu campo magnético não tivesse se regenerado. Tarduno disse que nosso planeta teria perdido muita água se o campo magnético não tivesse voltado. “O planeta seria muito mais seco e muito diferente do planeta de hoje”, destacou. “Esta pesquisa realmente destaca a necessidade de ter algo como um núcleo interno crescente que sustente um campo magnético durante toda a vida – muitos bilhões de anos – de um planeta.”
Publicado em 13/08/2022 21h10
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