O enorme campo magnético que envolve a Terra, protegendo-o da radiação e de partículas carregadas do espaço - e que muitos animais até usam para fins de orientação - está mudando constantemente, é por isso que os geocientistas o mantêm constantemente sob vigilância. As velhas fontes bem conhecidas do campo magnético da Terra são o núcleo da Terra - até 6, 000 quilômetros no fundo da Terra - e da crosta terrestre:em outras palavras, o terreno em que pisamos. O manto da Terra, por outro lado, estendendo-se de 35 a 2, 900 quilômetros abaixo da superfície da Terra, até agora foi amplamente considerado como "magneticamente morto". Uma equipe internacional de pesquisadores da Alemanha, França, A Dinamarca e os EUA já demonstraram que uma forma de óxido de ferro, hematita, pode reter suas propriedades magnéticas mesmo nas profundezas do manto terrestre. Isso ocorre em placas tectônicas relativamente frias, chamadas lajes, que são encontrados especialmente abaixo do Oceano Pacífico ocidental.

"Este novo conhecimento sobre o manto da Terra e a região fortemente magnética no oeste do Pacífico pode lançar uma nova luz sobre quaisquer observações do campo magnético da Terra, "diz o físico mineral e primeiro autor Dr. Ilya Kupenko da Universidade de Münster (Alemanha). As novas descobertas poderiam, por exemplo, ser relevante para quaisquer observações futuras das anomalias magnéticas na Terra e em outros planetas como Marte. Isso ocorre porque Marte não tem mais um dínamo e, portanto, nenhuma fonte que permita a formação de um forte campo magnético proveniente do núcleo, como o da Terra. Pode, Portanto, agora vale a pena dar uma olhada mais detalhada em seu manto. O estudo foi publicado em Natureza .

Antecedentes e métodos usados

Bem no fundo do núcleo metálico da Terra, é uma liga de ferro líquido que desencadeia fluxos elétricos. Na crosta mais externa da Terra, rochas causam sinal magnético. Nas regiões mais profundas do interior da Terra, Contudo, acreditava-se que as rochas perdem suas propriedades magnéticas devido às altíssimas temperaturas e pressões.

Os pesquisadores agora examinaram mais de perto as principais fontes potenciais de magnetismo no manto da Terra:óxidos de ferro, que têm uma temperatura crítica alta - ou seja, a temperatura acima da qual o material não é mais magnético. No manto da Terra, óxidos de ferro ocorrem em placas que são enterradas da crosta terrestre ainda mais no manto, como resultado de mudanças tectônicas, um processo denominado subducção. Eles podem atingir uma profundidade no interior da Terra entre 410 e 660 quilômetros - a chamada zona de transição entre o manto superior e o inferior da Terra. Anteriormente, Contudo, ninguém havia conseguido medir as propriedades magnéticas dos óxidos de ferro nas condições extremas de pressão e temperatura encontradas nesta região.

Agora os cientistas combinaram dois métodos. Usando uma chamada célula de bigorna de diamante, eles espremeram amostras de tamanho micrométrico de hematita de óxido de ferro entre dois diamantes, e aquecido com lasers para atingir pressões de até 90 gigapascal e temperaturas acima de 1, 000 ° C (1, 300 K). Os pesquisadores combinaram esse método com a chamada espectroscopia Mössbauer para sondar o estado magnético das amostras por meio da radiação síncrotron. Esta parte do estudo foi realizada na instalação do síncrotron ESRF em Grenoble, França, e isso tornou possível observar as mudanças da ordem magnética no óxido de ferro.

O resultado surpreendente foi que a hematita permaneceu magnética até uma temperatura de cerca de 925 ° C (1, 200 K) - a temperatura prevalecente nas lajes subduzidas abaixo da parte ocidental do Oceano Pacífico na profundidade da zona de transição da Terra. "Como resultado, somos capazes de demonstrar que o manto da Terra não está tão magneticamente "morto" como foi assumido até agora, "diz a professora Carmen Sanchez-Valle do Instituto de Mineralogia da Universidade de Münster." Essas descobertas podem justificar outras conclusões relativas a todo o campo magnético da Terra, " Ela adiciona.

Relevância para investigações do campo magnético da Terra e do movimento dos pólos

Usando satélites e estudando rochas, pesquisadores observam o campo magnético da Terra, bem como as mudanças locais e regionais na força magnética. Antecedentes:Os pólos geomagnéticos da Terra - não confundir com os pólos geográficos - estão em constante movimento. Como resultado desse movimento, eles mudaram de posição uns com os outros a cada 200, 000 a 300, 000 anos na história recente da Terra. A última virada de pólos aconteceu 780, 000 anos atrás, e as últimas décadas os cientistas relatam aceleração no movimento dos pólos magnéticos da Terra. A inversão dos pólos magnéticos teria um efeito profundo na civilização humana moderna. Fatores que controlam os movimentos e giro dos pólos magnéticos, assim como as direções que eles seguem durante a reviravolta ainda não foram compreendidas.

Uma das rotas dos pólos observadas durante as inversões passa sobre o oeste do Pacífico, correspondendo muito visivelmente às fontes eletromagnéticas propostas no manto da Terra. Os pesquisadores estão, portanto, considerando a possibilidade de que os campos magnéticos observados no Pacífico com o auxílio de registros rochosos não representem a rota de migração dos pólos medida na superfície da Terra, mas se originam da fonte eletromagnética até então desconhecida de rochas contendo hematita no manto da Terra abaixo do Pacífico Ocidental.

"O que sabemos agora - que existem materiais magneticamente ordenados lá no manto da Terra - deve ser levado em consideração em qualquer análise futura do campo magnético da Terra e do movimento dos pólos, "diz o co-autor Prof. Leonid Dubrovinsky do Instituto de Pesquisa de Geoquímica e Geofísica Experimental da Bavária da Universidade de Bayreuth.