Usando novos dados coletados de sites na África Austral, Os pesquisadores da Universidade de Rochester estenderam seu registro do campo magnético da Terra milhares de anos atrás, até o primeiro milênio.

O registro fornece contexto histórico para ajudar a explicar o recente, mudanças em curso no campo magnético, mais proeminentemente em uma área no hemisfério sul conhecida como Anomalia do Atlântico Sul.

"Já sabemos há algum tempo que o campo magnético está mudando, mas não sabíamos realmente se isso era incomum para esta região em uma escala de tempo mais longa, ou se era normal, "diz Vincent Hare, que concluiu recentemente um pós-doutorado associado no Departamento de Ciências da Terra e Ambientais (EES) da Universidade de Rochester, e é o autor principal de um artigo publicado em Cartas de pesquisa geofísica .

Enfraquecimento do campo magnético, uma anomalia recorrente

Os novos dados também fornecem mais evidências de que uma região na África Austral pode desempenhar um papel único na reversão do pólo magnético.

O campo magnético que envolve a Terra não apenas determina se a agulha da bússola aponta para o norte ou sul, mas também protege o planeta da radiação nociva do espaço. Quase 800, 000 anos atrás, os pólos foram trocados:o norte apontou para o sul e vice-versa. Os pólos nunca se inverteram completamente desde então, mas nos últimos 160 anos, a força do campo magnético tem diminuído a uma taxa alarmante. A região onde é mais fraca, e continuando a enfraquecer, é uma grande área que se estende do Chile ao Zimbábue, chamada de Anomalia do Atlântico Sul.

Para colocar essas mudanças relativamente recentes em perspectiva histórica, Pesquisadores de Rochester - liderados por John Tarduno, um professor e presidente da EES - reuniu dados de locais na África Austral, que está dentro da anomalia do Atlântico Sul, para compilar um registro da força do campo magnético da Terra ao longo de muitos séculos. Dados coletados anteriormente por Tarduno e Rory Cottrell, um cientista de pesquisa EES, juntamente com modelos teóricos desenvolvidos por Eric Blackman, um professor de física e astronomia em Rochester, sugerem que a região central abaixo da África Austral pode ser o berço de reversões polares recentes e futuras.

"Estávamos procurando comportamentos recorrentes de anomalias porque pensamos que é o que está acontecendo hoje e causando a Anomalia do Atlântico Sul, "Tarduno diz." Encontramos evidências de que essas anomalias aconteceram no passado, e isso nos ajuda a contextualizar as mudanças atuais no campo magnético. "

Os pesquisadores descobriram que o campo magnético na região oscilou de 400-450 DC, de 700-750 DC, e novamente de 1225-1550 DC. Esta anomalia do Atlântico Sul, Portanto, é a exibição mais recente de um fenômeno recorrente no núcleo da Terra, abaixo da África, que afeta todo o globo.

"Estamos obtendo evidências mais fortes de que há algo incomum na fronteira do manto central sob a África que pode estar tendo um impacto importante no campo magnético global, "Tarduno diz.

Uma reversão de pólo? Ainda não, dizem pesquisadores

O campo magnético é gerado por turbilhonamento, ferro líquido no núcleo externo da Terra. Está aqui, cerca de 1.800 quilômetros abaixo do continente africano, que existe um recurso especial. Dados sismológicos revelaram uma região mais densa nas profundezas do sul da África, chamada Província Africana de Grande Velocidade de Cisalhamento. A região está localizada logo acima do limite entre o núcleo externo do líquido quente e o mais rígido, manto mais frio. Sentado em cima do núcleo externo líquido, pode afundar um pouco, perturbando o fluxo de ferro e, em última análise, afetando o campo magnético da Terra.

Uma grande mudança no campo magnético teria ramificações de amplo alcance; o campo magnético estimula correntes em qualquer coisa com fios longos, incluindo a rede elétrica. Mudanças no campo magnético podem, portanto, causar falhas na rede elétrica, mau funcionamento do sistema de navegação, e avarias de satélite. Um enfraquecimento do campo magnético também pode significar que mais radiação prejudicial chega à Terra - e desencadeia um aumento na incidência de câncer de pele.

Hare e Tarduno avisam, Contudo, que seus dados não pressagiam necessariamente uma reversão completa do pólo.

"Agora sabemos que esse comportamento incomum ocorreu pelo menos algumas vezes antes dos últimos 160 anos, e faz parte de um padrão maior de longo prazo, "Hare diz." No entanto, é simplesmente muito cedo para dizer com certeza se esse comportamento levará a uma reversão total do pólo. "

Mesmo que uma reversão completa do pólo não ocorra em um futuro próximo, Contudo, o enfraquecimento da força do campo magnético é intrigante para os cientistas, Tarduno diz. "A possibilidade de um declínio contínuo na força do campo magnético é uma preocupação da sociedade que merece estudo e monitoramento contínuos."

No campo:"Arqueomagnetismo" em ação

Os pesquisadores coletaram dados para este projeto de uma fonte improvável:vestígios de argila do sul da África que datam do início e do final da Idade do Ferro. Como parte de um campo chamado "archaeomagnetismo, "geofísicos se unem a arqueólogos para estudar o campo magnético do passado.

A equipe de Rochester, que incluiu vários alunos de graduação, colaborou com o arqueólogo Thomas Huffman, da University of Witwatersrand na África do Sul, um dos maiores especialistas na Idade do Ferro na África meridional. O grupo escavou amostras de argila de um local no Vale do Rio Limpopo, que faz fronteira com o Zimbábue, África do Sul, e Botswana.

Durante a Idade do Ferro no sul da África, por volta do primeiro milênio, havia um grupo de pessoas de língua bantu que cultivava grãos e vivia em aldeias compostas de cestos de grãos, cabanas, e recintos para gado. As correntes de ar foram devastadoras para sua cultura baseada na agricultura. Durante os períodos de calado, eles realizavam elaboradas limpezas rituais das aldeias, queimando as cabanas e as caixas de grãos.

"Quando você queima argila em temperaturas muito altas, você realmente estabiliza os minerais magnéticos, e quando eles esfriam com essas temperaturas muito altas, eles bloqueiam em um registro do campo magnético da Terra, "Tarduno diz.

Os pesquisadores escavam as amostras, orientá-los no campo, e trazê-los de volta ao laboratório para realizar medições usando magnetômetros. Desta maneira, eles são capazes de usar as amostras para compilar um registro do campo magnético da Terra no passado.