Como a Terra Gera Campo Magnético

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Como o campo magnético da Terra se forma: geodínamo

Nós somos protegidos diariamente por um campo invisível que vai muito além da atmosfera, sem ele as partículas carregadas do vento solar poderiam bombardear a atmosfera, destruindo-a e assim causando muitos danos à nossa saúde. Mas por que esse escudo existe? A resposta está bem debaixo dos nossos pés.

A Terra não é oca, na verdade ninguém nunca pode ver o núcleo de nosso planeta, mas graças à ciência e ao empenho de diversos pesquisadores, hoje temos uma ótima noção das camadas que preenchem o globo. A estrutura mais externa do nosso planeta é chamada de crosta, e é nela que estamos pisando nesse exato momento. Ela é também a camada mais fina, e logo abaixo dela existe outra camada chamada de manto, que não é líquido, e é um sólido que chega a ser um tanto maleável ao longo de uma grande escala de tempo, essa sua maleabilidade é traduzida para nós como o movimento de placas tectônicas que podem causar terremotos, ou até mesmo fazer novas ilhas, e moldar os continentes à nossa volta.

Mas o segredo do campo magnético fica ainda mais no fundo do planeta, bem no fundo da Terra, numa esfera com 3/4 do tamanho da lua, formada principalmente por ferro e outros metais pesados. O núcleo é dividido em duas partes, a primeira é um núcleo exterior, líquido e quente, e também o núcleo interior, que chega a ser quase sólido e é ainda mais quente. O núcleo é tão quente que consegue ionizar os átomos de ferro e outros metais que o compõem, são esses metais ionizados, ou seja, com carga, que possibilitam a criação de um campo magnético estável. Toda partícula com carga quando se move cria um campo magnético. Mas existe um problema, o núcleo interno é tão quente e está sob tanta pressão, que os átomos de ferro não conseguiriam ter liberdade para se mexer e criar o campo magnético, então por causa disso toda a nossa atenção se volta ao núcleo externo, que por ser um pouco mais frio e ter um pouco menos de pressão, possibilita que os átomos de ferro ionizados consigam se mexer e criar um campo magnético.

O mais interessante é que a mesma mecânica de fluídos que faz com que a água quente de uma panela suba, enquanto a água fria que fica no topo desça, faz com que os átomos de ferro mais pesados e mais quentes subam, enquanto os átomos de ferro mais frios desçam, e esse movimento é conhecido como convecção, e tem grande importância na criação do campo magnético, sem ele os íons não se moveriam, e não teríamos campo magnético sem carga em movimento.

No entanto se só a convecção fosse responsável por gerar nosso campo magnético, os campos magnéticos gerados se anulariam, então precisamos de alguma outra coisa para fazer com que eles não se anulem, e é aí que entra o Efeito Coriolis, o mesmo efeito responsável por fazer ciclones girarem no sentido anti-horário no hemisfério norte, e no sentido horário no hemisfério sul. Graças ao movimento de rotação da Terra, pequenos redemoinhos desse fluído de ferro ionizado podem se formar, caso esses pequenos redemoinhos não existissem, o campo magnético gerado se anularia, e não possuiríamos pólo sul ou pólo norte. Essa teoria de como o campo magnético da Terra se forma, é chamada de geodínamo.

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As aurora boreais são um exemplo direto da presença do campo magnético terrestre, caso ele não existisse, as partículas que vem do Sol com altas velocidades carregadas, não se ionizariam ao se chocar com nosso escudo magnético, e poderiam penetrar em nossa atmosfera e expulsar átomo por átomo de todos os gases que nos envolvem, o que seria desastroso para basicamente todos os tipos de vida que temos na Terra.

Alguns planetas perdem sua capacidade de gerar campo magnético, como por exemplo Marte, que possui um campo magnético tão enfraquecido que coloca em risco qualquer expedição humana para esse planeta, pois assim mais radiação acaba chegando à sua superfície podendo causar danos, e isso é um dos grandes perigos da viagem espacial interplanetária. Não existe uma proteção contra a radiação do espaço.

Eventualmente, a Terra também irá perder seu campo magnético, e todo calor que foi armazenado durante a formação do nosso planeta, e proporciona o movimento de convecção, vai ser irradiado, e com isso a convecção vai parar e também o movimento das cargas, o que irá enfraquecer o campo magnético até o momento que ele simplesmente pare, e isso basicamente seria o fim da vida humana. A Terra simplesmente perderia sua proteção contra o vento solar e a radiação espacial.