Geólogos descobriram que fortes mudanças na polaridade do campo magnético da Terra podem ocorrer em um tempo muito curto - apenas um século e meio é o suficiente para os pólos girarem mais de 100 graus. Os cientistas chegaram a essa conclusão a partir de análises de radioisótopos e paleomagnéticos de estalagmites com cerca de 100 mil anos, encontradas em uma das cavernas do sul da China. Além disso, uma transição tão rápida pode ser o início de um longo período de anomalia geodinâmica, em que o campo magnético da Terra muda de direção com bastante frequência e rapidez ao longo de um milênio, escrevem os cientistas em Proceedings of the National Academy of Sciences.
No início do século 20, os geólogos descobriram que os pólos magnéticos sul e norte da Terra mudaram de lugar várias vezes durante a vida do nosso planeta. O processo de mudança dos pólos é de natureza estocástica e, portanto, não tem um período pronunciado - entre duas mudanças sucessivas de posições podem ocorrer várias dezenas de milênios e vários milhões de anos. Ao mesmo tempo, durante a vida de uma pessoa na Terra, tal inversão nunca aconteceu.
Acredita-se que a última dessas convulsões ocorreu há cerca de 773 mil anos, mas depois disso as chamadas "excursões geomagnéticas" - períodos de instabilidade do campo magnético, nos quais a direção do campo magnético gira temporariamente em um ângulo de 60 a 180 graus, após o que muito rapidamente retorna à sua posição original. A intensidade do campo durante esses eventos em algumas áreas pode ser reduzida a quase zero. Como no caso da inversão completa do campo magnético, esses períodos de instabilidade estão associados a processos turbulentos que ocorrem na concha de metal líquido do núcleo da Terra; no entanto, uma explicação inequívoca para esse efeito ainda não foi proposta.
Para estudar mais detalhadamente os processos que ocorrem durante essa excursão geomagnética, geólogos de Taiwan, China e Austrália, liderados por Chuan-Chou Shen da Universidade Nacional de Taiwan, propuseram estudar as estalagmites da caverna Sanxing, no sul da China.
Localização da Caverna Sanxing, onde as estalagmites foram coletadas para pesquisas paleomagnéticas e as fotografias de duas estalagmites examinadas.
A análise do conteúdo dos isótopos de urânio e tório nas estalagmites permitiu datar as amostras com uma precisão de 10 anos: descobriu-se que a idade das rochas é de 91 a 107 mil anos. Estudos paleomagnéticos posteriores mostraram que durante este intervalo um número bastante grande de anomalias magnetodinâmicas foram observadas na Terra, nas quais a duração e a frequência variaram muito. A amplitude da reversão do campo magnético durante este período às vezes excedia 100 graus, enquanto essas rotações mostravam uma assimetria pronunciada - em relação à direção normal, a polaridade no hemisfério oriental girava principalmente para o sul e leste.
Descobriu-se que se no período de 92 a 98 mil anos atrás, alguns períodos de anomalias se estendiam por milênios, então 103 a 106 mil anos atrás a duração das excursões geomagnéticas era um pouco menor - vários séculos. Os cientistas também conseguiram medir a duração da reversão do campo magnético. Acontece que o campo magnético da Terra levou apenas cerca de 144 anos para girar cem graus - isso é muito menos do que o tempo que os cientistas consideravam anteriormente suficiente para tal processo.
A inclinação do eixo magnético da Terra no período de 99 a 96 mil anos atrás (à esquerda) e o diagrama do deslocamento máximo do pólo magnético do planeta neste período (à direita).
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Segundo os geólogos, os dados que obtiveram permitiram, pela primeira vez, estimar com tanta precisão as características temporais das excursões geomagnéticas com uma mudança brusca da polaridade do campo magnético terrestre. Os autores da obra observam que durante os períodos de tais anomalias, o campo magnético do planeta está sempre enfraquecido, por causa do qual a radiação cósmica pode penetrar mais profundamente na atmosfera. Os resultados do trabalho mostraram que uma mudança na polaridade magnética pode ocorrer muito rapidamente e, se isso acontecer, afetará os sistemas de satélites, a biosfera e a sociedade humana.
Para estudar com mais precisão a dinâmica do campo magnético da Terra, os cientistas conduzem não apenas pesquisas geológicas, mas também usam métodos computacionais modernos. Assim, com a ajuda da modelagem computacional, os geólogos conseguiram mostrar que a mudança na polaridade magnética do nosso planeta, muito provavelmente, ocorre como resultado do impacto das ondas do dínamo dentro do núcleo. É interessante que às vezes, ao estudar problemas tão complexos, não apenas as abordagens modernas vêm em socorro, mas também os rituais de pessoas que viveram na Terra há mais de mil anos. Assim, ao medir a magnetização de partículas de areia que se formaram ao atear fogo em currais de gado no sul da África, os cientistas reconstruíram uma imagem da distribuição do campo magnético da Terra em 1000-1600 DC.
Alexander Dubov
