A história do nosso planeta foi escrita, entre outras coisas, na inversão periódica de seus pólos magnéticos. Cientistas do Instituto de Ciência Weizmann propõem uma nova forma de ler este registro histórico:no gelo. Suas descobertas, que foram relatados recentemente em Cartas da Terra e da Ciência Planetária , poderia levar a uma sondagem refinada de núcleos de gelo e, no futuro, pode ser aplicado para compreender a história magnética de outros corpos em nosso sistema solar, incluindo Marte e a lua de Júpiter, Europa.

A ideia de investigar uma possível conexão entre o gelo e a história magnética da Terra surgiu longe da origem do gelo do planeta - na ensolarada ilha da Córsega, onde o Prof. Oded Aharonson do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias do Instituto, estava participando de uma conferência sobre magnetismo. Mais especificamente, os pesquisadores estavam discutindo o campo conhecido como paleomagnetismo, que é principalmente estudado por meio de flocos de minerais magnéticos que foram presos em rochas ou em núcleos perfurados em sedimentos oceânicos. Essas partículas ficam alinhadas com o campo magnético da Terra no momento em que ficam presas no lugar, e mesmo milhões de anos depois, os pesquisadores podem testar seu alinhamento magnético norte-sul e entender a posição dos pólos magnéticos da Terra naquele tempo distante. Este último é o que deu a Aharonson a ideia:se pequenas quantidades de materiais magnéticos pudessem ser detectados nos sedimentos do oceano, talvez eles também pudessem ser encontrados presos no gelo e medidos. Parte do gelo congelado nas geleiras em lugares como a Groenlândia ou o Alasca tem muitos milênios e tem camadas como anéis de árvores. Núcleos de gelo perfurados através deles são investigados em busca de sinais de coisas como aquecimento planetário ou eras glaciais. Por que não reversões no campo magnético também?

A primeira pergunta que Aharonson e seu aluno Yuval Grossman, que liderou o projeto, fizeram era se era possível que o processo no qual o gelo se forma em regiões próximas aos pólos pudesse conter um registro detectável de reversões de pólos magnéticos. Essas reversões espaçadas aleatoriamente ocorreram ao longo da história do nosso planeta, alimentado pelo movimento caótico do dínamo de ferro líquido nas profundezas do centro do planeta. Em formações rochosas em faixas e sedimentos em camadas, pesquisadores medem o momento magnético - as orientações magnéticas norte-sul - dos materiais magnéticos neles para revelar o momento magnético do campo magnético da Terra naquele momento. Os cientistas pensaram que tais partículas magnéticas poderiam ser encontradas na poeira que fica presa, junto com gelo de água, em geleiras e mantos de gelo.

A equipe de pesquisa construiu uma configuração experimental para simular a formação de gelo, como nas geleiras polares, onde as partículas de poeira na atmosfera podem até fornecer os núcleos em torno dos quais os flocos de neve se formam. Os pesquisadores criaram uma queda de neve artificial ao moer gelo fino feito de água purificada, adicionando um pouco de poeira magnética, e deixá-lo cair através de uma coluna muito fria que foi exposta a um campo magnético, este último tendo uma orientação controlada pelos cientistas. Ao manter temperaturas muito frias - cerca de 30 graus Celsius abaixo de zero, eles descobriram que podiam gerar "núcleos de gelo" em miniatura nos quais a neve e a poeira congelavam solidamente em gelo duro.

"Se a poeira não for afetada por um campo magnético externo, ele se estabelecerá em direções aleatórias que se cancelarão mutuamente, "diz Aharonson." Mas se uma parte dela for orientada em uma direção específica logo antes de as partículas congelarem no lugar, o momento magnético líquido será detectável. "

Para medir o magnetismo dos 'núcleos de gelo' que eles criaram no laboratório, os cientistas Weizmann os levaram para a Universidade Hebraica em Jerusalém, para o laboratório do Prof. Ron Shaar, onde um magnetômetro sensível instalado é capaz de medir o menor dos momentos magnéticos. A equipe encontrou um pequeno, mas definitivamente um momento magnético detectável que combinava com os campos magnéticos aplicados às suas amostras de gelo.

"A história paleomagnética da Terra foi estudada a partir do registro rochoso; sua leitura em núcleos de gelo pode revelar dimensões adicionais, ou ajudar a atribuir datas precisas para as outras descobertas nesses núcleos, "diz Aharonson." E sabemos que as superfícies de Marte e grandes luas geladas como Europa foram expostas a campos magnéticos. Seria emocionante procurar reversões de campo magnético em amostras de gelo de outros corpos em nosso sistema solar. "

"Nós provamos que é possível, ", acrescenta. Aharonson até propôs um projeto de pesquisa para uma futura missão espacial envolvendo amostragem de gelo em Marte, e ele espera que esta demonstração da viabilidade de medir tal núcleo aumente o apelo desta proposta.