A Terra é privilegiada por ter um campo magnético que protege o planeta — e tudo que vive nele — da radiação cósmica perigosa. Sem essa barreira invisível, a Terra estaria exposta ao mesmo fluxo constante de partículas carregadas que bombardeia outros planetas do nosso sistema solar, como Marte, tornando a vida lá muito mais difícil.
Os cientistas há muito explicam a origem dessa força protetora por meio da teoria do dínamo, que descreve como o movimento dentro do núcleo metálico líquido da Terra cria magnetismo. À medida que o ferro e o níquel fundidos esfriam lentamente, formam correntes de convecção em espiral no núcleo externo. A rotação do planeta então torce esses fluxos em um padrão helicoidal. Esses materiais condutores de eletricidade em movimento geram correntes elétricas que produzem campos magnéticos — formando, juntos, a maior parte do campo magnético da Terra.
No entanto, a teoria apresenta um problema. Antes que o núcleo interno sólido da Terra começasse a cristalizar (há cerca de 1 bilhão de anos), todo o núcleo era líquido. Será que o campo magnético do planeta poderia ter existido mesmo assim?
Um grupo de três geofísicos do ETH Zurich e da SUSTech, China, se propôs a responder a essa pergunta em um estudo publicado na Nature.
Novo modelo oferece uma nova perspectiva
Como os cientistas não podem observar diretamente os processos profundos dentro da Terra, eles dependem de simulações computacionais para modelar sua dinâmica interna.
Neste novo trabalho, a equipe construiu um modelo digital detalhado do planeta para testar se um núcleo completamente líquido poderia ainda manter um campo magnético estável. Os cálculos, alguns realizados no supercomputador Piz Daint no CSCS em Lugano, revelaram que o magnetismo pode realmente surgir mesmo quando a viscosidade — a fricção interna do metal líquido — não tem efeito mensurável sobre o processo. Essa descoberta sugere que o campo magnético da Terra provavelmente se formou cedo em sua história por meio de mecanismos muito semelhantes aos que ainda operam hoje.
Notavelmente, os pesquisadores foram os primeiros a demonstrar que a viscosidade poderia ser reduzida a um nível quase negligenciável em tais modelos. “Até agora, ninguém conseguiu realizar tais cálculos sob essas condições físicas corretas”, diz o autor principal do estudo, Yufeng Lin.
Entendendo a história do campo magnético da Terra
“Essa descoberta nos ajuda a entender melhor a história do campo magnético da Terra e é útil na interpretação de dados do passado geológico”, afirma o coautor Andy Jackson, professor de geofísica no ETH Zurich.
Isso também coloca o surgimento da vida sob uma nova ótica. Bilhões de anos atrás, a vida aparentemente se beneficiou do escudo magnético, que bloqueou a radiação prejudicial do espaço, tornando seu desenvolvimento possível em primeiro lugar.
Os pesquisadores também podem utilizar as novas descobertas para estudar os campos magnéticos de outros corpos celestes, como o Sol ou os planetas Júpiter e Saturno.
Indispensável para as civilizações modernas
O campo magnético da Terra não só protege a vida, mas também desempenha um papel crucial na viabilização das comunicações via satélite e em muitos outros aspectos da civilização moderna. “Portanto, é importante entender como o campo magnético é gerado, como ele muda ao longo do tempo e quais mecanismos o mantém”, diz Jackson. “Se entendermos como o campo magnético é gerado, podemos prever seu desenvolvimento futuro.”
O campo magnético mudou sua polaridade milhares de vezes ao longo da história da Terra. Nas últimas décadas, os pesquisadores também observaram um rápido deslocamento do polo magnético norte em direção ao polo geográfico norte. É essencial para nossa civilização entender como o magnetismo está mudando na Terra.
Resumindo:
- Geofísicos do ETH Zurich e da SUSTech, China, demonstraram o efeito dínamo do núcleo da Terra em um modelo no qual a viscosidade não tem influência, como é o regime físico correto para a Terra.
- O campo magnético foi criado no início da história da Terra, quando seu núcleo era completamente líquido, de forma semelhante à de hoje.
- Essa descoberta nos ajuda a entender melhor a história do campo magnético da Terra e a fazer previsões mais precisas sobre seu desenvolvimento futuro.