Os cientistas têm explicando a origem dessa força protetora através da teoria do dínamo, que descreve como o movimento dentro do núcleo metálico líquido da Terra gera magnetismo. À medida que o ferro e o níquel fundidos resfriam lentamente, formam correntes de convecção em espiral no núcleo externo. A rotação do planeta então distorce esses fluxos em um padrão helicoidal. Esses materiais condutores eletricamente em movimento geram correntes elétricas que criam campos magnéticos — formando assim a maior parte do campo magnético total da Terra.

No entanto, essa teoria apresenta um desafio. Antes que o núcleo interno sólido da Terra começasse a cristalizar (cerca de 1 bilhão de anos atrás), todo o núcleo era líquido. Poderia o campo magnético do planeta já ter existido naquela época?

Um grupo de três geofísicos da ETH Zurich e da SUSTech, na China, decidiu investigar essa questão em um estudo publicado na revista Nature.

Novo modelo oferece novas perspectivas

Como os cientistas não conseguem observar diretamente os processos nas profundezas da Terra, eles dependem de simulações computacionais para modelar suas dinâmicas internas.

Neste novo trabalho, a equipe desenvolveu um modelo digital detalhado do planeta para testar se um núcleo completamente líquido poderia ainda manter um campo magnético estável. Os cálculos, realizados em parte no supercomputador Piz Daint no CSCS em Lugano, revelaram que o magnetismo pode realmente emergir mesmo quando a viscosidade — a fricção interna do metal líquido — não tem efeito mensurável no processo. Essa descoberta sugere que o campo magnético da Terra provavelmente se formou cedo em sua história por meio de mecanismos muito semelhantes aos que ainda funcionam hoje.

Incrivelmente, os pesquisadores foram os primeiros a mostrar que a viscosidade pode ser reduzida a níveis quase insignificantes em tais modelos. “Até agora, ninguém havia conseguido realizar tais cálculos sob essas condições físicas corretas”, afirma o autor principal do estudo, Yufeng Lin.

Compreendendo a história do campo magnético da Terra

“Essa descoberta nos ajuda a entender melhor a história do campo magnético da Terra e é útil na interpretação de dados do passado geológico”, diz o coautor Andy Jackson, Professor de Geofísica na ETH Zurich.

Isso também traz uma nova perspectiva sobre o surgimento da vida. Bilhões de anos atrás, a vida aparentemente se beneficiou do escudo magnético, que bloqueava a radiação nociva do espaço, possibilitando seu desenvolvimento desde o início.

Os pesquisadores também podem utilizar essas novas descobertas para estudar os campos magnéticos de outros corpos celestes, como o Sol ou os planetas Júpiter e Saturno.

Indispensável para as civilizações modernas

O campo magnético da Terra não apenas protege a vida; ele desempenha um papel crucial na viabilização das comunicações por satélite e em muitos outros aspectos da civilização moderna. “Portanto, é fundamental entender como o campo magnético é gerado, como ele muda ao longo do tempo e quais mecanismos o mantêm”, diz Jackson. “Se entendermos como o campo magnético é gerado, poderemos prever seu desenvolvimento futuro.”

O campo magnético já mudou de polaridade milhares de vezes ao longo da história da Terra. Nas últimas décadas, os pesquisadores também observaram uma rápida mudança do polo magnético norte em direção ao polo geográfico norte. É essencial para nossa civilização compreender como o magnetismo está mudando na Terra.

Em resumo:

• Geofísicos da ETH Zurich e da SUSTech, China, demonstraram o efeito do dínamo no núcleo da Terra em um modelo no qual a viscosidade não exerce influência, conforme o regime físico correto para a Terra.
• O campo magnético foi gerado no início da história da Terra, quando seu núcleo era completamente líquido, de maneira semelhante à que ocorre atualmente.
• Essa descoberta nos ajuda a entender melhor a história do campo magnético da Terra e a fazer previsões mais precisas sobre seu desenvolvimento futuro.