Por que o campo magnético da Terra "vira" a cada milhão de anos? Qualquer que seja a razão, ou razões, a maneira como o ferro líquido do núcleo externo da Terra flui - suas correntes, sua estrutura, seus ciclos de longo prazo - é importante, seja como causa, efeito ou um pouco de ambos.
O principal componente do campo da Terra - que define os pólos magnéticos - é um dipolo gerado pela convecção de níquel-ferro fundido no núcleo externo (o núcleo interno é sólido, portanto seu papel é secundário; lembre-se de que o núcleo da Terra está bem acima da temperatura Curie, para que o ferro não seja ferromagnético).
Mas e a estrutura fina? O núcleo externo tem o equivalente aos fluxos de jato da atmosfera da Terra, por exemplo? Pesquisas recentes de uma equipe de geofísicos no Japão lançam alguma luz sobre essas questões e, portanto, sugerem o que causa o inverso do polo magnético.
Sobre a imagem: Esta imagem mostra como uma partícula imaginária suspensa no núcleo externo de ferro líquido da Terra tende a fluir em zonas, mesmo quando as condições no geodinâmico são variadas. As cores representam a vorticidade ou "quantidade de rotação" que essa partícula experimenta, onde vermelho significa fluxo positivo (leste-oeste) e azul significa fluxo negativo (oeste-leste). Da esquerda para a direita mostra como o fluxo responde ao aumento dos números de Rayleigh, que está associado ao fluxo impulsionado pela flutuabilidade. De cima para baixo mostra como o fluxo responde ao aumento da velocidade angular de todo o sistema geodinâmico.
Os ventos do jato que circundam o globo e os da atmosfera dos gigantes gasosos (Júpiter, Saturno etc.) são exemplos de fluxos zonais. “Uma característica comum desses fluxos zonais é que eles são gerados espontaneamente em sistemas turbulentos. Como se acredita que o núcleo externo da Terra esteja em um estado turbulento, é possível que exista um fluxo zonal no ferro líquido do núcleo externo ", afirma Akira Kageyama, da Universidade de Kobe e colegas, em seu recente artigo da Nature. A equipe encontrou um padrão de fluxo secundário quando modelou o geodinâmico - que gera o campo magnético da Terra - para construir uma imagem mais detalhada da convecção no núcleo externo da Terra, um padrão de fluxo secundário que consiste em plumas radiais internas em forma de folha, cercadas por oeste fluxo zonal cilíndrico.
Este trabalho foi realizado usando o supercomputador Earth Simulator, com sede no Japão, que ofereceu resolução espacial suficiente para determinar esses efeitos secundários. Kageyama e sua equipe também confirmaram, usando um modelo numérico, que essa estrutura de dupla convecção pode coexistir com a convecção dominante que gera os polos norte e sul; essa é uma verificação de consistência crítica em seus modelos: “Confirmamos numericamente que a estrutura de dupla convecção com um fluxo zonal é estável sob um forte campo magnético dipolar auto-gerado”, eles escrevem.
Esse tipo de fluxo zonal no núcleo externo não havia sido visto em modelos geodinâmicos antes, devido em grande parte à falta de resolução suficiente nos modelos anteriores. Qual o papel desses fluxos zonais na reversão do campo magnético da Terra é uma área de pesquisa que os resultados de Kageyama e sua equipe, que agora poderão ser perseguidos.
Fontes: Physics World, com base em um artigo publicado na edição de 11 de fevereiro de 2010 da revista Nature. Página inicial do Earth Simulator
