Campo Magnético da Terra

Os cientistas explicam que outro limite além da atmosfera parece separar o ambiente da Terra do ambiente do espaço. Este limite é conhecido como Magnetopausa. É o limite entre aquela região de espaço dominada pelo campo magnético da Terra, chamado de Magnetosfera, e o espaço interplanetário onde campos magnéticos são dominados principalmente pelo sol. A Terra tem um campo magnético forte. É como se a Terra fosse uma enorme barra de imã.

A bússola magnética trabalha e encontra as direções na superfície da Terra por causa deste campo magnético. Este mesmo campo magnético estende-se para longe no espaço exterior.

Quem já teve a oportunidade de observar uma bússola e ver que uma agulha dentro dela sempre aponta em uma determinada direção. Esta agulha está magnetizada, o que nos leva então a concluir que existe um campo magnético associado à Terra. A observação do ponteiro de uma bússola se movimentando causou tamanho susto em Einstein quando este tinha apenas três anos de idade, que provavelmente foi ela a maior responsável por ele se dedicar ao estudo de fenômenos físicos.

Foi William Gilbert que em torno de 1600 escreveu, a pedido da Rainha Elizabeth I da Inglaterra, o livro ''De Magnete'', que tratava sobre fenômenos magnéticos conhecidos até então. Foi neste livro que William Gilbert mostrou sua teoria de que a Terra era um ímã gigante.

A Terra seria então um ímã com o pólo norte magnético próximo ao pólo sul geográfico e o pólo sul magnético próximo ao seu pólo norte geográfico. A terra pode ser imaginada como tendo um grande ímã de dois pólos em seu interior, ou mais modernamente, com uma espira circular gigantesca percorrida por uma corrente muito grande a muitos kilômetros de seu interior, e o plano desta espira estaria deslocado cerca de 11,5° em relação ao plano do Equador.

Pesquisas geológicas recentes, afirmam que a parte central da Terra seja constituída por ferro fundido, e correntes elétricas existentes dentro deste núcleo de ferro seriam as responsáveis pela existência do campo magnético. Estes estudos ainda não foram totalmente comprovados, porém a Lua não possui núcleo derretido assim como não possui campo magnético, e vários outros planetas do nosso sistema solar apresentam campos magnéticos assim como o Sol. Até mesmo nossa galáxia possui um campo magnético, que apesar de muito pequeno é importante devido ao grande volume que ele ocupa. Um dos maiores interesses em viagens espaciais está concentrado no estudo de campos magnéticos existentes no espaço e fontes de campo magnético em outros planetas.

Estudos muito aprofundados vêm sendo feitos há séculos devido à importância de se saber qual é o modulo, a direção e o sentido do campo magnético terrestre, que já foi extremamente útil para os navegadores do passado, e ainda continua o sendo para navegadores e aventureiros de hoje.

Para se obter dados sobre o campo magnético terrestre, podemos utilizar um magnetômetro, aparelho que pode medir com altíssima precisão campos magnéticos, ou ainda utilizar uma simples bússola, cuja agulha magnetizada tenderá a se alinhar com o campo magnético terrestre, oferecendo no entanto uma aproximação grosseira. O campo magnético na superfície terrestre também é bem variável para diferentes pontos como para diferentes épocas. Um exemplo que pode ser citado é de uma variação de 35° na direção de uma agulha de uma bússola entre os anos de 1580 e 1820.

Variações no campo magnético da Terra também podem ser devidas a correntes na ionosfera ou tempestades magnéticas devidas à radiação solar. Estudos feitos nos campos magnéticos existentes no fundo do oceano e principalmente no "Sulco do Meio Atlântico", lugar onde quantidades de magma transbordam do centro da Terra e se depositam em ambos os lados do sulco, e este magma ao entrar em contato com a água se solidifica e preserva dentro de si um registro magnético do campo magnético terrestre em diversas épocas da história da Terra. Através de estudos como este, foi possível que físicos descobrissem que a polaridade magnética da Terra se inverte mais ou menos a cada milhão de anos. O campo magnético da Terra à grandes distâncias desta, sofre grandes distorções também principalmente devidas a existência de ventos solares, que são constituídos de pequenas partículas expelidas pelo Sol.

O campo magnético da Terra mostra uma força eletricamente carregada em qualquer partícula que se move por ela. Parece haver um vento " fixo " de partículas carregadas que se movem no externo do sol. Este vento solar, quando próximo da Terra, é inclinado pelo campo magnético da Terra. Nesta interação, o campo magnético da Terra é ligeiramente apertado no lado que enfrenta o sol, e apresenta um longo rabo no lado da Terra que fica longe do sol. Na magnetosfera, orbitam enxames de partículas carregadas que se movem em largos e enormes cintos ao redor da Terra. O movimento delas é regular porque elas são dominadas pelo campo magnético comparativamente constante da Terra.

A descoberta destes cintos de radiação que cinge a Terra foi primeiro descoberto pelo satélite americano, Explorer 1, que foi uma das realizações mais cedo da era espacial. Na verdade, as partículas carregadas dentro dos cintos de radiação viajam em um complexo padrão espiralado. Elas movem-se de um lado para outro de norte para sul enquanto o grupo inteiro lentamente acumula-se ao redor da Terra. Quando o campo magnético do sol está especialmente forte, a magnetosfera é apertada (comprimida). Os cintos de partículas apanhadas são empurrados para mais próximos da Terra. Os Cientistas não estão certos do que causa as famosas auroras boreais, ou luzes do norte, e as auroras austrais, ou luzes meridionais. De acordo com uma explicação, quando as partículas apanhadas são forçadas para baixo na atmosfera da Terra, elas colidem com outras partículas e muita energia é trocada nesse processo. Esta energia é transformada em luz, e resultam em especulares auroras.

 

Magnetismo Terrestre

O globo terrestre age como um imã onde o pólo norte se encontra na Baía de Baffin. A superfície terrestre possui um campo magnético que pode ser dividido em dois componentes : o vertical e o horizontal, sendo que uma agulha magnética é atraída tanto para os pólos magnéticos da terra como para o interior do globo. A força de atração é equivalente a distância que o local se encontra do pólo, sendo que quanto mais perto o local esteja do pólo maior será a força de atração. As forças de atração exercidas pelos Pólos Sul e Norte no equador magnético são iguais, porém apresentam sentidos contrários. Neste caso, as forças se anulam havendo somente a componente horizontal e como resultado observaremos a agulha da bússola em posição horizontal. Já nos pólos a agulha ficará na posição vertical. O ângulo formado pela agulha com o plano horizontal nas regiões intermediárias recebe o nome de inclinação magnética. A inclinação magnética será tanto maior quanto se aproximar dos pólos.

Dá-se o nome de declinação magnética ao desvio apresentado pela agulha magnética em relação a linha Norte-Sul geográfica. Até hoje não se pode afirmar com certeza as causa e a fonte de magnetismo terrestre, porém é sugerido por algumas teorias que existe um campo elétrico formado pela defasagem entre a parte interna líquida e o manto inferior sólido. Esta defasagem é ocasionada pelo movimento de rotação da Terra, sendo que as correntes elétricas geradas deste processo determinariam os campos magnéticos terrestres.

Pode-se dizer que a variação do magnetismo está relacionada com a crosta terrestre, sendo que os minerais constituintes desta crosta que possuem alta quantidade de ferro bivalente terão um maior poder magnético. Deve-se destacar a grande importância do magnetismo remanescente, retidos nas rochas, para os estudos geológicos. Este tipo de estudo recebe o nome de Paleomagnetismo, e esta relacionado com a preferência de que alguns minerais assumem, durante a sedimentação de detritos de silicatos, de minerais que contenham ferro bivalentes ou durante a cristalização de uma rocha magmática, uma iso-orientação segundo a linha norte-sul da época em que a rocha se formou. Com a mudança da posição do campo magnético terrestre e possível reconhecer o magnetismo fossilizado na rocha antiga.