A fim de determinar a direção e intensidade do campo magnético anterior, os pesquisadores dataram e analisaram cristais de zircão coletados em locais na Austrália. Os zircões têm cerca de dois décimos de milímetro e contêm partículas magnéticas ainda menores que bloqueiam a magnetização da Terra no momento em que os zircões foram formados. Aqui, um cristal de zircão é colocado dentro do "O" em uma moeda, para escala. Crédito:Universidade de Rochester / John Tarduno
Nas profundezas da Terra, o ferro líquido em turbilhão gera o campo magnético protetor de nosso planeta. Este campo magnético é invisível, mas é vital para a vida na superfície da Terra:ele protege o planeta do vento solar nocivo e dos raios cósmicos do sol.
Dada a importância do campo magnético, os cientistas têm tentado descobrir como o campo mudou ao longo da história da Terra. Esse conhecimento pode fornecer pistas para a compreensão da evolução futura da Terra, bem como a evolução de outros planetas do sistema solar.
Uma nova pesquisa da Universidade de Rochester fornece evidências de que o campo magnético que se formou ao redor da Terra era ainda mais forte do que os cientistas acreditavam. A pesquisa, publicado no jornal PNAS , ajudará os cientistas a tirar conclusões sobre a sustentabilidade do escudo magnético da Terra e se existem ou não outros planetas no sistema solar com as condições necessárias para abrigar vida.
"Esta pesquisa está nos dizendo algo sobre a formação de um planeta habitável, "diz John Tarduno, o William R. Kenan, Jr., Professor de Ciências da Terra e Ambientais e Decano de Pesquisa em Artes, Ciências, e Engenharia em Rochester. "Uma das perguntas que queremos responder é por que a Terra evoluiu dessa forma e isso nos dá ainda mais evidências de que a proteção magnética foi registrada muito cedo no planeta."
Campo magnético da Terra hoje
O escudo magnético de hoje é gerado no núcleo externo da Terra. O intenso calor no denso núcleo interno da Terra faz com que o núcleo externo - composto de ferro líquido - gire e bata, gerando correntes elétricas, e impulsionando um fenômeno chamado geodinamo, que alimenta o campo magnético da Terra. As correntes no núcleo externo líquido são fortemente afetadas pelo calor que flui para fora do núcleo interno sólido.
Devido à localização e às temperaturas extremas dos materiais no núcleo, os cientistas não são capazes de medir diretamente o campo magnético. Felizmente, os minerais que sobem à superfície da Terra contêm minúsculas partículas magnéticas que se fixam na direção e intensidade do campo magnético no momento em que os minerais se resfriam de seu estado fundido.
Usando o novo paleomagnético, microscópio eletrônico, geoquímico, e dados de paleointensidade, os pesquisadores dataram e analisaram cristais de zircão - os mais antigos materiais terrestres conhecidos - coletados em locais na Austrália. Os zircões, que têm cerca de dois décimos de milímetro, contêm partículas magnéticas ainda menores que bloqueiam a magnetização da Terra no momento em que os zircões foram formados.
Representação artística da Terra e de Marte primitiva 4,2 bilhões de anos atrás com campos magnéticos gerados internamente. A longa vida do geodinamo e a blindagem magnética impediram a perda do oceano na Terra, enquanto o colapso do campo magnético marciano contribuiu para a perda de água. Crédito:ilustração cortesia de Michael Osadciw (Universidade de Rochester, Rochester, NY) e John A. Tarduno.
Campo magnético da Terra 4 bilhões de anos atrás
Pesquisas anteriores de Tarduno descobriram que o campo magnético da Terra tem pelo menos 4,2 bilhões de anos e existe há quase tanto tempo quanto o planeta. Núcleo interno da Terra, por outro lado, é uma adição relativamente recente:formou-se apenas cerca de 565 milhões de anos atrás, de acordo com pesquisa publicada por Tarduno e seus colegas no início deste ano.
Embora os pesquisadores inicialmente acreditassem que o campo magnético inicial da Terra tinha uma intensidade fraca, os novos dados de zircão sugerem um campo mais forte. Mas, porque o núcleo interno ainda não havia se formado, o campo forte que se desenvolveu originalmente 4 bilhões de anos atrás deve ter sido alimentado por um mecanismo diferente.
"Achamos que esse mecanismo é a precipitação química de óxido de magnésio na Terra, "Tarduno diz.
O óxido de magnésio foi provavelmente dissolvido pelo calor extremo relacionado ao impacto gigante que formou a lua da Terra. À medida que o interior da Terra esfriava, óxido de magnésio pode precipitar, condução de convecção e o geodinamo. Os pesquisadores acreditam que o interior da Terra eventualmente exauriu a fonte de óxido de magnésio a tal ponto que o campo magnético entrou em colapso quase completamente há 565 milhões de anos.
Mas a formação do núcleo interno forneceu uma nova fonte de energia para o geodinamo e o escudo magnético planetário que a Terra possui hoje.
Um campo magnético em Marte
"Este campo magnético inicial era extremamente importante porque protegia a atmosfera e a remoção de água da Terra primitiva quando os ventos solares eram mais intensos, "Tarduno diz." O mecanismo de geração de campo é quase certamente importante para outros corpos, como outros planetas e exoplanetas. "
Uma teoria importante, por exemplo, é aquele Marte, como a Terra, teve um campo magnético no início de sua história. Contudo, em Marte, o campo entrou em colapso e, ao contrário da Terra, Marte não gerou um novo.
"Uma vez que Marte perdeu sua blindagem magnética, ele então perdeu sua água, "Tarduno diz." Mas ainda não sabemos por que a blindagem magnética entrou em colapso. A blindagem magnética inicial é muito importante, mas também estamos interessados na sustentabilidade de um campo magnético. Este estudo nos dá mais dados na tentativa de descobrir o conjunto de processos que mantém o escudo magnético na Terra. "
