Explicamos o que é o magnetismo terrestre, as propriedades que possui e suas variações. Além disso, quais são suas características e usos.
O que é magnetismo terrestre?
Quando falamos de magnetismo terrestre, nos referimos à presença de um gigantesco campo geomagnético que se estende desde o núcleo interno do planeta até vários quilômetros no espaço. Este campo magnético tem efeitos fora e dentro do planeta. Ao seu redor as bússolas do mundo inteiro estão alinhadas.
É um campo magnético polar (com polo Norte e polo Sul) que tem sua origem no interior do planeta. Pode variar ao longo do tempodependendo dos movimentos do núcleo do planeta.
Os vestígios desse fenômeno deixam rastros reconhecíveis que muitas vezes servem de guia a ciências como geologia, estratigrafia e paleografia. Além disso, cumpre funções vitais para a sustentação da vida como a conhecemos.
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História do magnetismo terrestre
O magnetismo como força física é conhecido desde os tempos antigos. Seus efeitos foram estudados desde o século XII., na navegação da bússola. No entanto, o primeiro a estudá-lo como uma característica da Terra foi Carl Friedrich von Gauss, no século XIX.
Este matemático alemão estudou o campo magnético da Terra pela primeira vez e concluiu que sua fonte veio do próprio núcleo da Terra.
Inicialmente estava ligado ao fenômeno do ferromagnetismo, já que o coração do planeta é feito de ferro líquido. No entanto, o fato de o ponto Curie do ferro (temperatura na qual as propriedades magnéticas são perdidas) ser atingido nos primeiros 20 quilômetros da crosta terrestre parece provar o contrário.
Atualmente, muitos estudiosos do assunto Eles atribuem isso a vários fenômenos dentro do planeta e em sua superfície, dando origem a um conjunto de possíveis explicações conhecidas como Hipótese do Dínamo.
Origem do magnetismo terrestre
Segundo a hipótese mais aceita na comunidade científica, o campo magnético do planeta é gerado por uma combinação do efeito Coriolis que desencadeia a rotação da Terra e o fato de seu núcleo ser feito de ferro fundido e níquel.
Como consequência, funciona como um geodínamo: quando fluidos condutores se movem através de um campo magnético pré-existente, surgem correntes elétricas induzidas que dão origem a outro campo magnético. Este fenômeno ocorre de acordo com as Leis de Ampère, Faraday e Força de Lorentz.
Dito de forma mais simples: o movimento do ferro e do níquel líquido nas camadas externas do núcleo da Terra, impactam as camadas mais superficiais, carregando-as eletricamente e gerando um grande campo magnético. devido a sua natureza é variável e muitas vezes se move de seu centro.
a magnetosfera
A magnetosfera é a região magnética em torno da Terraem que ocorre a colisão entre o campo magnético da Terra e as partículas de alta energia emitidas pelo sol, conhecidas como “vento solar”.
Todos os planetas do sistema solar que possuem um campo magnético também possuem uma magnetosfera: Mercúrio, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.
A magnetosfera também é responsável pelas luzes do norte ou austral: Partículas solares, altamente carregadas eletromagneticamente, colidem com os polos da magnetosfera e produzem esse fenômeno incandescente, visível no céu noturno, geralmente próximo aos polos.
Propriedades do magnetismo terrestre
O campo magnético do planeta tem as seguintes características:
- Intensidade. Máximo nos pólos e mínimo no equador, variando aproximadamente entre 25.000 e 65.000 nanoteslas (0,25 a 0,65 Gauss). Isso é bastante moderado, considerando que um imã de geladeira atinge cerca de 100 Gauss.
- Inclinación. O campo magnético é inclinado em direção ao polo magnético norte (não necessariamente o mesmo geográfico), apontando totalmente para baixo no polo norte, e girando progressivamente para cima até o equador magnético (a 0°) e atingindo a vertical no polo sul magnético.
- Dipolaridade. O campo magnético possui um polo norte e um polo sul, que não coincidem totalmente com os polos geográficos, mas estão próximos deles. A localização desses pólos é variável ao longo do tempo.
Variações do campo magnético
O norte do campo magnético da Terra varia sua posição geográfica de forma muito lenta, mas perceptível, o que ocorre de duas maneiras:
- Variações de curto prazo. A variação é constante no campo magnético terrestre, mas geralmente mínima, de acordo com as variações periódicas do fluxo magnético no interior do planeta, ou fenômenos magnéticos no exterior. Quando essas mudanças são maiores do que períodos de um ano, elas marcam a caracterização magnética das rochas do planeta.
- Variações de longo prazo. No período de um ano, as variações magnéticas são conhecidas como variações seculares e são muito mais perceptíveis do que as de curto prazo (dezenas de graus de orientação). O mesmo ocorre com a intensidade do dipolo, que é mais vigoroso em algumas estações e menos em outras.
- Investimento em campo. Mudanças dramáticas na orientação do campo também ocorrem, como a inversão dos pólos magnéticos norte-sul, que ocorre em intervalos aleatórios entre 100.000 e 50 milhões de anos. O mais recente desses eventos ocorreu há 780.000 anos e é conhecido como Brunhes-Matuyama.
Importância do magnetismo terrestre
A magnetosfera terrestre é essencial para sustentar a vida no planeta. Sem ela, as partículas ionizadas que o Sol emitir esporadicamente no espaço atingiria nosso planeta diretamente.
Como consequência, destruiria a camada de ozônio, permitindo a entrada da radiação solar ultravioleta, capaz de danificar o DNA dos seres vivos. Isso também influenciaria nas margens de temperatura que o planeta mantém ao longo do ano, promovendo o aquecimento.
Medição do campo magnético
Desde a sua primeira detecção no século XIX, o campo magnético da Terra foi medido em diferentes ocasiões, registando um decaimento relativo de 10% ao longo de quase 150 anos. Agora é Medidas são realizadas por satélites espaciais equipado com magnetômetros de três eixos, colocados em órbita ao redor da Terra.
Outras são realizadas de forma mais especializada, pelas forças militares de muitos países. Além disso, os diferentes observatórios geomagnéticos do mundo tendem a se concentrar em tempestades magnéticas que podem afetar as telecomunicações terrestres.
Para que serve o campo magnético?
Em primeiro lugar, Tem uma importância gigantesca para a preservação climática e biótica do planeta, na preservação da camada de ozônio e na defesa do planeta dos recorrentes ventos solares. Além disso, o magnetismo terrestre tem aplicações humanas conhecidas.
Sua presença é usada para a orientação das bússolas, cuja agulha aponta sempre para o norte magnético (não geográfico) e que também têm sido úteis na navegação e na aviação desde o século XII. O mesmo também pode ser feito por certos animais dotados de magnetorecepção.
Também a sua existência é fundamental na magnetoestratigrafia: o estudo das rochas terrestres determinar a partir da orientação de suas partículas magnéticas seu ano de datação.
biomagnetismo
Algumas espécies de animais, principalmente os migratórios, tendem a se orientar muito bem no mapa do planeta. Para isso eles gostam a capacidade de magnetorecepção, também chamada de biomagnetismoo que lhes permite sentir de alguma forma o campo magnético do planeta e orientar-se naturalmente nele.
Esta é a razão pela qual suas migrações sempre seguem a mesma trajetória e terminam no mesmo lugar. São espécies de pássaros, tartarugas, baleias e outros animais aquáticos.
Exemplos de magnetismo terrestre
Alguns exemplos simples de magnetismo terrestre são:
- Orientação da bússola. Cuja agulha aponta sempre para o Norte e que pode ser reproduzida por qualquer tipo de metal magnetizado suspenso na água.
- A impressão magnética geológica nas rochas. Estudado por magnetogeólogos para determinar as mudanças que a magnetosfera sofreu desde o início dos tempos.
- As luzes do norte e do sul. Observável em algumas noites de áreas próximas aos pólos.
