Alterações do Campo Magnético da Terra

Foi concluída a primeira simulação em supercomputador efetuada em condições similares às da Terra, cujos resultados indicam que as Ondas de Dínamo podem desempenhar um papel fundamental nas inversões do campo magnético da Terra, o que ocorre em intervalos mais ou menos irregulares a cada 500.000 anos.

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Foram necessárias quatro milhões de horas de CPU de simulações no supercomputador Piz Daint, situado no Centro Nacional de Supercomputação da Suíça (CSCS), para que os cientistas Andrew Jackson e Andrey Sheyko do Instituto Federal Suíço de Tecnologia de Zurique (ETH) e Chris Finlay da Universidade Técnica da Dinamarca (DTU), identificassem que a única explicação que observavam para a ocorrência da inversão do campo magnético da Terra, era a influência das chamadas Ondas de Dínamo – perturbações globais poderosas do campo magnético que emanam do núcleo -, conforme notícia publicada no Sciensenode.

“O objetivo inicial era investigar a estabilidade do campo magnético da Terra, mas uma inversão do campo ocorreu após algum tempo de iniciada a simulação, seguida de outras em intervalos periódicos”, relata Jackson. As simulações de processos extremamente complexos e a 3D, requerem supercomputadores altamente poderosos, capazes de processar os dados recolhidos pelos três satélites que em 2013 a Agência Espacial Europeia (ESA) enviou para o espaço e de onde têm efetuado medições precisas ao campo magnético da Terra.

Pela primeira vez, um campo magnético suficientemente forte e estável sob condições similares às da Terra pôde  ser simulado.

Créditos Vídeo: CSCS

“Na nossa simulação, deixámos o campo magnético decair vinte vezes mais rápido do que as correntes de convecção no núcleo fundido”, disse Jackson. A viscosidade do núcleo da Terra e a condutividade elétrica são as duas propriedades chave do material para o campo magnético e sua reversão, determinando por um lado a rapidez com que as correntes de convecção do núcleo entram em repouso e por outro qual a taxa de decaimento do campo magnético, respetivamente. Os investigadores deixaram o campo magnético e a corrente no núcleo derretido a taxas diferentes, ao mesmo tempo que complementavam este modelo com as condições idealizadas, assumindo para fins de simulação que o planeta Terra era esférico, por exemplo.

Desenvolveu-se um forte campo magnético dipolar na simulação, o qual se invertia periodicamente em poucos milhares de anos, mas, na realidade, o campo magnético da Terra sofreu alterações centenas de vezes em intervalos mais ou menos irregulares, a cada 500.000 anos ou mais, em épocas recentes. Há uma diferença marcante em relação ao campo simulado do dipolo, na medida em que o campo da Terra não se inverte com uma periodicidade tão consistente, nem exibe a mesma combinação de simetrias.

“A física subjacente à simulação corresponde de facto à mesma da da Terra”, diz Jackson. “Mas como a simulação ainda difere por questões de magnitude das condições reais dentro e fora do planeta, por agora o modelo fornece apenas a indicação de que as Ondas de Dínamo podem desempenhar um papel importante nas inversões do campo magnético”.

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