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Isto é o que a Terra dentro parece: No fundo está o núcleo da Terra, seguido pelo manto da Terra. A crosta terrestre começa a 35 quilômetros abaixo da superfície.© Peter Eggermann / Adobe Stoc
O interior da Terra e o experimento graficamente ilustrado. As linhas pontilhadas azuis mostram o campo magnético em torno da Terra. Os pesquisadores pressionaram e aqueceram amostras da hematita de óxido de ferro encontrada no manto da Terra entre dois diamantes (à direita) para simular as condições extremas no manto da Terra. Eles observaram que o óxido de ferro é magnético sob essas condições.© Timofey Fedotenko
Novas descobertas no
campo magnético da Terra: os pesquisadores mostram que a hematita do óxido de
ferro permanece magnética no interior do manto da Terra / Estudo publicado no
periódico "Nature".
Isto é o que a Terra dentro parece: No fundo está o núcleo da Terra, seguido pelo manto da Terra. A crosta terrestre começa a 35 quilômetros abaixo da superfície.© Peter Eggermann / Adobe Stoc
O
enorme campo magnético que envolve a Terra, protegendo-a da radiação e das
partículas carregadas do espaço - e que muitos animais ainda usam para fins de
orientação - está mudando constantemente, razão pela qual os geocientistas a
mantêm constantemente sob vigilância. As antigas fontes conhecidas do
campo magnético da Terra são o núcleo da Terra - até 6.000 quilômetros de
profundidade dentro da Terra - e a crosta terrestre: em outras palavras, o solo
em que estamos. O manto da Terra, por outro lado, estendendo-se de 35 a
2.900 quilômetros abaixo da superfície da Terra, até agora tem sido amplamente
considerado “magneticamente morto”. Uma equipe internacional de
pesquisadores da Alemanha, França, Dinamarca e EUA demonstrou agora que uma
forma de óxido de ferro, a hematita, pode reter suas propriedades magnéticas
até mesmo no fundo do manto da Terra.
“Este
novo conhecimento sobre o manto da Terra e da região fortemente magnética no
oeste do Pacífico poderia lançar 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 relevantes 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 que um
forte campo magnético proveniente do núcleo seja construído como o da
Terra. Pode, portanto, valer a pena dar uma olhada mais detalhada em seu
manto. O estudo foi publicado no jornal “Nature”.
Antecedentes
e métodos utilizados:
Nas
profundezas do núcleo metálico da Terra, é a liga de ferro líquido que
desencadeia os fluxos elétricos. Na crosta mais externa da Terra, as
rochas causam um sinal magnético. Nas regiões mais profundas do interior
da Terra, no entanto, acreditava-se que as rochas perdem suas propriedades
magnéticas devido às altas temperaturas e pressões.
Os
pesquisadores agora examinaram de perto as principais fontes potenciais de
magnetismo no manto da Terra: os óxidos de ferro, que têm uma temperatura
crítica alta - isto é, a temperatura acima da qual o material não é mais
magnético. No manto da Terra, óxidos de ferro ocorrem em placas que estão
enterradas da crosta terrestre no manto, como resultado de mudanças tectônicas,
um processo chamado de subducção. Eles podem atingir uma profundidade
dentro do interior da Terra entre 410 e 660 quilômetros - a chamada zona de
transição entre o manto superior e inferior da Terra. Anteriormente, no
entanto, ninguém havia conseguido medir as propriedades magnéticas dos óxidos
de ferro nas condições extremas de pressão e temperatura encontradas nessa
região.
O interior da Terra e o experimento graficamente ilustrado. As linhas pontilhadas azuis mostram o campo magnético em torno da Terra. Os pesquisadores pressionaram e aqueceram amostras da hematita de óxido de ferro encontrada no manto da Terra entre dois diamantes (à direita) para simular as condições extremas no manto da Terra. Eles observaram que o óxido de ferro é magnético sob essas condições.© Timofey Fedotenko
Agora os cientistas combinaram dois
métodos. Utilizando um assim chamado bigorna de diamante, eles espremeram
amostras micrométrica parte de hematite óxido de ferro entre dois diamantes, e
aqueceu-los com lasers para alcançar pressões de até 90 gigapascal e
temperaturas superiores a 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 de radiação síncrotron. Esta parte do
estudo foi realizada na instalação de síncrotron ESRF em Grenoble, França, e
isso permitiu 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 predominante 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 tem
sido assumido até agora", diz a professora Carmen Sanchez-Valle, do
Instituto de Mineralogia da Universidade de Münster. “Essas descobertas
podem justificar outras conclusões relacionadas ao campo magnético inteiro da
Terra”, acrescenta ela.
Relevância
para investigações do campo magnético da Terra e o movimento dos polos
Usando
satélites e estudando rochas, os pesquisadores observam o campo magnético da
Terra, bem como as mudanças locais e regionais na força magnética. Antecedentes:
Os polos geomagnéticos da Terra - não confundir com os polos geográficos -
estão em constante movimento. Como resultado desse movimento, eles
realmente mudaram de posição um com o outro a cada 200.000 a 300.000 anos na
história recente da Terra. Os últimos polos ocorreram há 780 mil anos e,
nas últimas décadas, os cientistas relatam aceleração no movimento dos polos
magnéticos da Terra. A inversão dos polos magnéticos teria profundo efeito
na civilização humana moderna. Os fatores que controlam os movimentos e a
inversão dos polos magnéticos, bem como as direções que eles seguem durante a
capotagem ainda não são compreendidos.
Uma
das rotas dos polos observadas durante as inversões corre sobre o Pacífico
ocidental, correspondendo muito notadamente 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 representam a rota de migração dos polos
medidos na superfície da Terra, mas se originam da fonte eletromagnética de
rochas hematíticas até então desconhecidas - o manto da Terra sob o Pacífico
Oeste.
"O
que sabemos agora - que existem materiais magneticamente ordenados lá embaixo
no manto da Terra - deve ser levado em conta em qualquer análise futura do
campo magnético da Terra e do movimento dos polos", diz o co-autor Prof.
Leonid Dubrovinsky no Instituto de Pesquisa da Baviera Geoquímica e Geofísica
Experimental da Universidade de Bayreuth.
Financiamento:
O
estudo recebeu financiamento da Universidade de Münster (Alemanha), da German
Research Foundation e do Ministério Alemão de Educação e Pesquisa.
Publicação
original:
I.
Kupenko et al. (2019): Magnetismo em placas de subdeligação a frio nas profundidades
da zona de transição do manto. Natureza; DOI: 10.1038 /
s41586-019-1254-8
Outras
informações
Obrigado pela sua
visita e volte sempre!
Hélio
R.M. Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de
conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).
Membro
da Society for Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos
da NASA (National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space
Agency).
Participa do projeto S`Cool Ground Observation
(Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant
Energy System) administrado pela NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do
projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação
Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este
projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado
pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of
State.
e-mail:
heliocabral@coseno.com.br
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