Ondas magnéticas gigantes foram descobertas oscilando em torno do núcleo da Terra

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Fluxo ondulatório na superfície do núcleo externo da Terra e linhas de campo magnético de fundo. (Créditos: Félix Gerick)

Traduzido por Julio Batista
Original de Michelle Starr para o ScienceAlert

O interior da Terra está longe de ser um lugar tranquilo. Nas profundezas de nossas atividades na superfície, o planeta fervilha com atividade, desde placas tectônicas até correntes de convecção que circulam pelos fluidos magmáticos quentes bem abaixo da crosta.

Agora, cientistas que estudam dados de satélite da Terra identificaram algo dentro da Terra que nunca vimos antes: um novo tipo de onda magnética que varre a superfície do núcleo do nosso planeta a cada sete anos.

Essa descoberta pode oferecer uma visão de como o campo magnético da Terra é gerado e fornecer pistas da história e evolução térmica do nosso planeta – ou seja, o resfriamento gradual do interior do planeta.

Visualização das ondas no limite núcleo-manto. (Créditos: Universidade Grenoble Alpes)

“Os geofísicos há muito tempo teorizam sobre a existência de tais ondas, mas pensava-se que elas ocorrem em escalas de tempo muito mais longas do que nossa pesquisa mostrou”, disse o geofísico Nicolas Gillet, da Universidade Grenoble Alpes, na França.

“Medidas do campo magnético de instrumentos baseados na superfície da Terra sugeriram que havia algum tipo de ação das ondas, mas precisávamos da cobertura global oferecida pelas medições do espaço para revelar o que realmente está acontecendo.

“Combinamos as medições de satélite do Swarm, e também da missão alemã Champ anterior e da missão dinamarquesa Ørsted, com um modelo de computador do geodínamo para explicar o que os dados terrestres haviam gerado – e isso levou à nossa descoberta”.

O campo magnético da Terra é objeto de muito fascínio para os cientistas. Pesquisas até o momento sugerem que a estrutura invisível forma uma “bolha” protetora ao redor do nosso planeta, mantendo a radiação nociva fora e a atmosfera, permitindo assim que a vida prospere.

Mas o campo magnético não é estático. Ele flutua como força, tamanho e forma, tem características que não entendemos e está gradualmente enfraquecendo ao longo do tempo.

A razão pela qual a atividade dentro do nosso planeta é importante é porque é daí que vem o campo magnético. É gerado por um dínamo – um fluido rotativo, convectivo e eletricamente condutor que converte energia cinética em energia magnética, girando um campo magnético no espaço ao redor do planeta.

Esse fluido é (principalmente) o ferro fundido dentro do núcleo externo da Terra.

Os satélites Swarm da Agência Espacial Europeia são um trio de sondas idênticas, lançadas em 2013 e que estão na órbita da Terra para estudar a atividade dentro da Terra – com um olho específico na atividade magnética e dinâmica que sai do núcleo. Foi nesses dados que Gillet e sua equipe descobriram as fascinantes novas ondas.

Eles então estudaram dados de outros observatórios terrestres e espaciais, coletados entre 1999 e 2021, e encontraram um padrão.

Essas ondas, conhecidas como ondas magneto-Coriolis, são enormes colunas magnéticas alinhadas ao longo do eixo de rotação da Terra, mais fortes no equador.

Eles varrem a fronteira entre o núcleo e o manto com uma amplitude de cerca de 3 quilômetros por ano e se movem para o oeste a uma taxa de até 1.500 quilômetros por ano.

Sua existência sugere que outras ondas magneto-Coriolis possam existir com diferentes períodos de oscilação, que não conseguimos detectar até o momento, devido à falta de dados.

“As ondas magnéticas provavelmente são desencadeadas por distúrbios nas profundezas do núcleo fluido da Terra, possivelmente relacionados a plumas de flutuabilidade”, disse Gillet.

“Nossa pesquisa sugere que outras ondas semelhantes provavelmente existirão, provavelmente com períodos mais longos – mas sua descoberta depende de mais pesquisas”.

Por enquanto, como as ondas carregam informações sobre o meio pelo qual viajam, novas descobertas podem ser usadas para sondar o interior do nosso planeta de novas maneiras – incluindo o núcleo, que é difícil de estudar, bem como a fronteira núcleo-manto.

A pesquisa da equipe foi publicada na PNAS.