Campo magnético da Terra: reversões geomagnéticas podem durar até 70,000 anos

O campo magnético da Terra nasce do movimento incessante de metal derretido no núcleo externo do planeta. Esse escudo invisível ajuda a nos proteger - e, ao mesmo tempo, é muito mais variável do que costuma parecer.

De tempos em tempos, ele se reorganiza de forma tão completa que o norte e o sul magnéticos trocam de lugar.

Essas reversões geomagnéticas não acontecem de uma hora para outra. Primeiro o campo perde força e fica irregular, os polos migram, e só depois de milhares de anos o sistema volta a estabilizar-se com a polaridade invertida.

Durante décadas, os cientistas trabalharam com uma estimativa prática: a maior parte das reversões termina em algo como 10,000 anos. Um estudo recente, porém, indica que, em alguns casos, o planeta pode permanecer nesse “meio-termo” instável por muito mais tempo do que se imaginava.

Uma inversão que pode se arrastar

A pesquisa analisou duas reversões registradas há cerca de 40 milhões de anos. Uma delas durou aproximadamente 18,000 anos.

A outra se estendeu por algo em torno de 70,000 anos - uma desaceleração impressionante em comparação com o que os livros didáticos normalmente dão a entender.

Por que isso importa? Porque, enquanto o campo magnético está fraco e desorganizado, a Terra pode ficar menos protegida contra partículas carregadas e radiação vindas do espaço. E esse efeito pode repercutir na atmosfera, no clima e até na biologia.

“O incrível do campo magnético é que ele fornece uma rede de segurança contra a radiação do espaço sideral, e essa radiação é observada e hipotetizada como capaz de fazer todo tipo de coisa. Se estiver entrando mais radiação solar no planeta, isso vai mudar a capacidade de navegação dos organismos”, disse o coautor do estudo Peter Lippert, da University of Utah.

“Basicamente, isso quer dizer que estamos expondo latitudes mais altas em particular, mas também o planeta inteiro, a taxas maiores e por durações maiores dessa radiação cósmica e, portanto, é lógico esperar que haja taxas mais altas de mutação genética. Pode haver erosão atmosférica.”

Uma pista escondida na lama do oceano

O trabalho começou a ganhar forma a partir de uma expedição de perfuração oceânica realizada em 2012 no Atlântico Norte. Uma equipa que incluía Lippert e Yuhji Yamamoto, da Kochi University, retirou longos testemunhos de sedimentos debaixo do fundo do mar, ao largo de Newfoundland.

O objectivo mais amplo da expedição era compreender o clima do Eoceno, mas esses testemunhos também guardam um registo do passado magnético do planeta.

Os sedimentos conseguem “gravar” a direcção do campo magnético da Terra porque minúsculos grãos magnéticos se alinham ao campo enquanto assentam no fundo. Depois que são soterrados, ficam preservados nessa posição - como uma gravação natural.

Neste caso, grande parte do sinal veio de cristais de magnetite formados por microrganismos, além de poeira mineral trazida do continente.

Lendo o código de barras magnético da Terra

“Não sabemos o que desencadeia uma reversão. Reversões individuais não duram o mesmo tempo, então isso cria este código de barras único”, observou Lippert.

“Podemos usar as direcções magnéticas preservadas nos sedimentos e correlacioná-las com a escala de tempo geológica.”

A ideia do “código de barras” é especialmente útil. A sequência de intervalos de polaridade normal e reversa está bem mapeada ao longo do tempo geológico; assim, quando o padrão de um testemunho combina com o registo global, é possível estabelecer idades e estimar taxas.

Um estado de reversão prolongado

Em determinado momento, uma parte do testemunho chamou a atenção. Não foi o facto de o campo ter invertido - e sim o quanto a transição parecia esticada.

“Yuhji notou, enquanto observava alguns dados quando estava de plantão, que uma parte do Eoceno tinha polaridade muito estável numa direcção e polaridade muito estável noutra direcção”, contou Lippert.

“Mas o intervalo entre elas - de polaridade instável quando foi para a outra direcção - estava espalhado por muitos e muitos centímetros.”

Em testemunhos de sedimentos, a espessura pode corresponder a tempo, dependendo da velocidade com que o material se acumulou. Se o “meio confuso” é fisicamente espesso, isso pode indicar que o estado de reversão durou muito tempo.

Ainda assim, espessura por si só pode enganar, porque as taxas de sedimentação mudam. Por isso, a equipa amostrou esse intervalo incomum em espaçamento muito fino e testou se estava diante de um sinal magnético real ou de algum artefacto do sedimento.

Após anos de análises adicionais, as reversões lentas continuaram sustentadas pelos dados.

Não é totalmente impossível, apenas raramente observado

Apesar de o resultado ter surpreendido os pesquisadores, ele não é totalmente inesperado. Alguns modelos computacionais do geodínamo - o motor turbulento no núcleo externo - já sugeriam que as durações das reversões deveriam variar bastante.

Em simulações, podem ocorrer muitas reversões “normais” que se resolvem relativamente rápido e, de vez em quando, transições prolongadas que levam muito mais tempo, chegando até perto de 130,000 anos em alguns casos.

Ou seja: o campo magnético da Terra pode sempre ter tido capacidade para inversões longas e indecisas. O que faltava era um tipo de registo sedimentar que fosse detalhado e bem datado o suficiente para capturar um exemplo com clareza.

“Esta descoberta revelou um processo de reversão extraordinariamente prolongado, desafiando o entendimento convencional e deixando-nos genuinamente espantados”, disse Yamamoto.

Comportamento do campo magnético da Terra

Se reversões longas realmente acontecem de tempos em tempos, isso altera a noção do que é um comportamento “normal” do escudo magnético da Terra - e também levanta novas perguntas.

Reversões prolongadas se concentram em certas eras? Estariam associadas a mudanças na dinâmica do núcleo, a condições do manto, ao clima, ou a algum outro factor?

E, se o campo permanecer enfraquecido por mais tempo, será que a superfície do planeta mostra marcas detectáveis dessa vulnerabilidade prolongada?

Este novo trabalho não resolve tudo isso. Mas cumpre um papel importante: amplia o conjunto de exemplos reais que qualquer teoria sobre reversões geomagnéticas precisa explicar.

Às vezes, o campo não apenas inverte; ele hesita. E essa hesitação pode ter feito diferença para o mundo que vivia sob ele.

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