2838: A fusão de estrelas é a origem dos ímanes mais fortes do Universo

CIÊNCIA

Ohlmann / Schneider / Röpke
Simulação da origem de um magnetar

Simulações em computador mostraram que a fusão de duas estrelas cria fortes campos magnéticos. Se essas estrelas explodirem em super-novas, podem tornar-se magnetares.

Investigadores da Universidade de Heidelberg, da Sociedade Max Planck, do Instituto de Estudos Teóricos de Heidelberg e da Universidade de Oxford participaram numa nova pesquisa que mostra de que forma algumas estrelas de neutrões se tornam nos ímanes mais fortes do Universo. Os resultados foram publicados no dia 9 de Outubro na Nature.

Todo o Universo é encadeado por campos magnéticos. O Sol, por exemplo, possui uma “concha” na qual a convecção gera continuamente campos magnéticos.

“Embora as estrelas massivas não possuam essas ‘conchas’, observamos um campo magnético forte e em grande escala na superfície de aproximadamente 10%“, explica Fabian Schneider, cientista do Centro de Astronomia da Universidade de Heidelberg e primeiro autor do artigo científico, em comunicado.

Estes campos descobertos em 1947, mas a sua origem ainda é um mistério.

Há mais de uma década, a comunidade científica sugeriu que fortes campos magnéticos ocorrem quando duas estrelas colidem. No entanto, “até agora, era muito difícil testar essa hipótese, dado que não possuíamos as ferramentas computacionais necessárias”, esclarece Sebastian Ohlmann, da Sociedade Max Planck.

Desta vez, os cientistas usaram o código AREPO, um código de simulação altamente dinâmico do Instituto de Estudos Teóricos de Heidelberg (HITS), que explica as propriedades de Tau Scorpii, uma estrela magnética localizada a 500 anos-luz de distância do planeta Terra.

Em 2016, Fabian Schneider e Philipp Podsiadlowski, da Universidade de Oxford, perceberam que esta estrela é uma retardatária azul, o produto de estrelas fundidas.

“Assumimos que a Tau Scorpii conseguiu o seu forte campo magnético durante o processo de fusão”, explica Podsiadlowski. Através das simulações de computador da estrela, a equipa mostrou que uma forte turbulência durante a fusão de duas estrelas pode criar o campo magnético.

Segundo o Europa Press, fusões estelares são relativamente frequentes. Os cientistas assumem que cerca de 10% de todas as estrelas massivas da Via Láctea são o produto de tal processo.

O número bate certo com a taxa de ocorrência de estrelas magnéticas massivas. Os astrónomos acreditam que essas mesmas estrelas podem formar magnetares quando explodem em super-novas. Um magnetar é um tipo de estrela de neutrões que gira a alta velocidade sobre si mesma e que possui um intenso campo magnético.

O mesmo pode acontecer com Tau Scorpii, quando explodir no final da sua vida. Simulações de computador sugerem que o campo magnético gerado seria suficiente para explicar os campos magnéticos excepcionalmente fortes nos magnetares.

“Acredita-se que os magnetares possuam os campos magnéticos mais fortes do universo, até 100 milhões de vezes mais fortes do que o campo magnético mais forte já produzido por seres humanos”, rematou Friedrich Röpke, do HITS.

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15 Outubro, 2019

 

2714: O campo magnético de Marte palpita misteriosamente (mas só durante a noite)

CIÊNCIA

Kevin Gill / Flickr

A sonda Mars InSight da NASA observou pulsos nocturnos misteriosos no campo magnético do Planeta Vermelho que podem durar até duas horas.

De acordo com o National Geographic, a equipa da sonda InSight divulgou diversos resultados novos na reunião da European Planetary Science Congress and the American Astronomical Society. Os resultados incluem medidas do campo magnético de Marte e nova evidências de água líquida debaixo da superfície marciana.

O InSight foi lançado e pousou em 2018 com três instrumentos científicos planetários, bem como instrumentos auxiliares como o magnetómetro, o primeiro usado em Marte. Uma equipa liderada por Christopher Russell, da Universidade da Califórnia, em Los Angeles, analisou dados do magnetómetro, descobrindo que a área de pouso do InSight possui um forte campo magnético, que correntes eléctricas viajam através da porção ionizada da atmosfera do planeta e que, ocasionalmente, o campo magnético pulsa à noite.

Estes pulsos podem durar até duas horas e são mais fortes na direcção norte, de acordo com o resumo da conferência, citado pelo Gizmodo. Os pulsos em si não são estranhos, de acordo com o relatório da NatGeo, mas o facto de apenas acontecerem perto da meia-noite é. Os cientistas ainda não têm uma explicação para os pulsos, mas esperam usar estas medidas para entender as diferenças entre os campos magnéticos da Terra e Marte.

Quanto às evidências de água em Marte, os cientistas usaram o magnetómetro para encontrar uma região profunda e condutora abaixo da superfície marciana, de acordo com a NatGeo. Porém, ainda são necessários mais estudos antes da identificação conclusiva dessa região e nenhum desses dados foi ainda analisado por pares.

O InSight está a recolher dados há menos de um ano e acabou de acordar da conjunção solar, por isso ainda há muito mais para a sonda descobrir e aprender.

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26 Setembro, 2019

 

2583: O antigo campo magnético de Mercúrio provavelmente evoluiu ao longo do tempo

CIÊNCIA

Imagem com cores melhoradas do terreno de Mercúrio, captada pela MESSENGER.
Crédito: NASA/JHUAPL/Instituto Carnegie

Um novo estudo diz que os antigos pólos magnéticos de Mercúrio estavam longe da localização dos seus pólos de hoje, implicando que o seu campo magnético, como o da Terra, mudou com o tempo.

Alguns planetas têm núcleos metálicos líquidos. Os cientistas geralmente pensam que o campo magnético de um planeta provém dos movimentos fluídos do seu núcleo metálico. O campo magnético cria uma magnetosfera que rodeia o planeta. A magnetosfera da Terra bloqueia grande parte da radiação cósmica e solar, permitindo que a vida exista.

Mercúrio é o outro corpo do Sistema Solar, além da terra, com um núcleo fundido confirmado capaz de gerar um campo magnético.

Uma nova investigação publicada na revista Journal of Geophysical Research: Planets descobriu que os antigos pólos magnéticos de Mercúrio, chamados paleopolos, mudaram ao longo do seu passado. O novo estudo também sugere que o legado magnético de Mercúrio pode ser mais complicado do que se pensava anteriormente.

O estudo dos campos magnéticos dos outros planetas ajuda os cientistas a entender como os campos magnéticos evoluem, inclusive na Terra. A observação do comportamento de outros núcleos metálicos ajuda os cientistas a entender mais sobre a formação inicial e subsequente maturação dos planetas no Sistema Solar.

Os cientistas sabem que Mercúrio evoluiu ao longo do tempo, mas não podem dizer definitivamente como, disse Joana S. Oliveira, astrofísica do ESTEC (European Space Research and Technology Centre) da ESA em Noordwijk, Países Baixos, autora principal do estudo.

Turbulência magnética no Sistema Solar

As alterações no campo magnético não são específicas a Mercúrio. O pólo norte magnético da Terra vagueia entre 55 e 60 km por ano enquanto o pólo magnético sul da Terra cerca de 10 a 15 km. A orientação do seu campo magnético já inverteu mais de 100 vezes ao longo dos seus 4,5 mil milhões de anos.

Os cientistas usam rochas para estudar como os campos magnéticos dos planetas evoluem. As rochas ígneas, criadas a partir do arrefecimento de lava, podem preservar um registo de como o campo magnético era no momento em que as rochas arrefeceram. O material magnético de arrefecimento das rochas alinha-se com o campo do núcleo. Este processo é chamado de magnetização termo-remanescente. Os geólogos analisaram rochas ígneas para determinar que a última inversão do campo magnético da Terra ocorreu há mais ou menos 780.000 anos atrás.

A Terra e a Lua são os únicos estudos de caso que os cientistas possuem para mudanças nos pólos magnéticos dos corpos planetários, porque não há amostras de rochas de outros planetas.

“Se queremos encontrar pistas do passado, fazendo uma espécie de arqueologia do campo magnético, as rochas precisam de ser magnetizadas de maneira mais permanente,” disse Oliveira.

Usando a arqueologia planetária para descobrir a história magnética de Mercúrio

Investigações anteriores já tinham estudado o campo magnético actual de Mercúrio, mas não havia como estudar o campo magnético da crosta sem observações a baixa altitude. Então, em 2015, a sonda MESSENGER começou a sua descida até à superfície de Mercúrio. Recolheu três meses de informações a baixa altitude sobre Mercúrio durante a sua descida. Algumas dessas informações revelaram detalhes sobre a magnetização crustal de Mercúrio. O novo estudo examinou essas diferentes regiões crustais para extrapolar a estrutura magnética do núcleo antigo de Mercúrio.

“Existem vários modelos da evolução do planeta, mas ninguém usou o campo magnético da crosta para obter a evolução do planeta,” disse Oliveira.

Os dados a baixa altitude da MESSENGER, durante o seu percurso de descida, detectaram crateras antigas com diferentes assinaturas magnéticas do que a maioria dos terrenos observados pela MESSENGER. Os investigadores pensavam que as crateras, formadas há cerca de 4,1 a 3,8 mil milhões de anos, podiam conter pistas sobre os paleopolos de Mercúrio.

As crateras são mais propensas a ter rochas magnetizadas termo-remanescentes. Durante a sua formação, a energia de um impacto faz com que o solo derreta, dando ao material magnético a hipótese de se realinhar com o actual campo magnético do planeta. À medida que esse material solidifica, preserva a direcção e a posição do campo magnético do planeta como um instantâneo no tempo.

Oliveira e colegas usaram observações de naves espaciais de cinco crateras com irregularidades magnéticas. Eles suspeitavam que essas crateras tinham sido formadas durante uma altura com uma diferente orientação de campo magnético da de hoje. Eles modelaram o antigo campo magnético de Mercúrio com base nos dados da cratera para estimar as possíveis localizações dos paleopolos de Mercúrio. A área que a MESSENGER sobrevoou e registou durante a sua queda fatídica foi limitada, de modo que os cientistas só puderam usar medições de parte do hemisfério norte.

Surpresas no paleopolo

Os investigadores descobriram que os antigos pólos magnéticos de Mercúrio estavam longe do actual pólo sul geográfico do planeta e podem ter mudado ao longo do tempo, o que foi inesperado. Eles esperavam que os pólos se agrupassem em dois pontos mais próximos do eixo de rotação de Mercúrio no norte e sul geográficos do planeta. No entanto, os pólos estavam distribuídos aleatoriamente e eram todos encontrados no pólo sul.

Os paleopolos não se alinham com o actual pólo norte magnético de Mercúrio ou com o pólo geográfico sul, indicando que o campo magnético dipolar do planeta se moveu. Os resultados reforçam a teoria de que a evolução magnética de Mercúrio foi muito diferente da da Terra ou até mesmo de outros planetas no Sistema Solar. Eles também sugerem que o planeta pode ter mudado ao longo do seu eixo, num evento chamado verdadeira caminhada polar, onde as localizações geográficas dos pólos norte e sul mudam.

A Terra tem um campo dipolar com dois pólos, mas Mercúrio tem um campo dipolar-quadrupolar com dois pólos e uma mudança no equador magnético. O seu antigo campo magnético pode ter sido parecido com um destes, ou até mesmo ser multipolar com “linhas de campo parecidas a esparguete,” finalizou Oliveira. Não há como saber sem várias amostras físicas de rochas de Mercúrio, concluiu.

Oliveira espera que a nova missão a Mercúrio, BepiColombo, recolha mais dados do campo magnético e potencialmente restrinja as conclusões do estudo.

Astronomia On-line
6 de Setembro de 2019

 

2170: Campo magnético pode manter o buraco negro da Via Láctea relativamente calmo

Linhas de fluxo que mostram os campos magnéticos sobrepostos a uma imagem a cores do anel de poeira que rodeia o buraco negro super-massivo da Via Láctea. A estrutura azul em forma de Y é material quente que cai em direcção ao buraco negro, localizado próximo do ponto onde os dois braços da figura em forma de Y se intersectam. As linhas revelam que o campo magnético segue a forma da estrutura empoeirada. Cada dos braços azuis tem o seu próprio campo que é totalmente distinto do resto do anel, visto em rosa.
Crédito: poeira e campos magnéticos – NASA/SOFIA; imagem do campo estelar – NASA/Telescópio Espacial Hubble

Existem buracos negros super-massivos no centro da maioria das galáxias, e a nossa Via Láctea não é excepção. Mas muitas outras galáxias têm buracos negros altamente activos, o que significa que está a cair neles muito material, emitindo radiação altamente energética neste processo de “alimentação”. O buraco negro central da Via Láctea, por outro lado, está relativamente calmo. Novas observações do SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) da NASA estão a ajudar os cientistas a compreender as diferenças entre buracos negros activos e silenciosos.

Estes resultados fornecem informações sem precedentes sobre o forte campo magnético no centro da Via Láctea. Os cientistas usaram o mais novo instrumento do SOFIA, o HAWC+, para realizar estas medições.

Os campos magnéticos são forças invisíveis que influenciam os percursos de partículas carregadas e têm efeitos significativos sobre os movimentos e a evolução da matéria em todo o Universo. Mas os campos magnéticos não podem ser visualizados directamente, portanto o seu papel não é bem compreendido. O instrumento HAWC+ detecta luz infravermelha distante e polarizada, invisível aos olhos humanos, emitida por grãos de poeira. Estes grãos alinham-se perpendicularmente aos campos magnéticos. A partir dos resultados do SOFIA, os astrónomos podem mapear a forma e inferir a força do campo magnético, de outra forma invisível, ajudando a visualizar esta força fundamental da natureza.

“Este é um dos primeiros exemplos em que podemos realmente ver como os campos magnéticos e a matéria interestelar interagem uns com os outros,” observou Joan Schmelz, astrofísica do Centro de Pesquisas Espaciais Universitárias do Centro Ames da NASA em Silicon Valley, Califórnia, EUA, co-autora do artigo que descreve as observações. “O HAWC+ muda o jogo.”

Observações anteriores do SOFIA tinham mostrado o anel inclinado de gás e poeira em órbita do buraco negro da Via Láctea, de nome Sagitário A* (Sgr A*). Mas os novos dados do HAWC+ fornecem uma visão única do campo magnético nesta área, que parece traçar a história da região ao longo dos últimos 100.000 anos.

Os detalhes destas observações do campo magnético, pelo SOFIA, foram apresentados na reunião de Junho de 2019 da Sociedade Astronómica Americana e serão submetidos à revista The Astrophysical Journal.

A gravidade do buraco negro domina a dinâmica do centro da Via Láctea, mas o papel do campo magnético tem sido um mistério. As novas observações com o HAWC+ revelam que o campo magnético é forte o suficiente para restringir os movimentos turbulentos do gás. Se o campo magnético canalizar o gás para que entre no próprio buraco negro, o buraco negro torna-se activo porque consome muito gás. No entanto, se o campo magnético canalizar o gás para que entre em órbita em redor do buraco negro, então o buraco negro ficará quieto porque não está a ingerir nenhum gás que, de outra forma, acabaria por formar novas estrelas.

Os investigadores combinaram imagens no infravermelho médio e longínquo das câmaras do SOFIA com novas linhas de fluxo que visualizam a direcção do campo magnético. A estrutura azul em forma de Y (ver figura) é material quente que cai em direcção ao buraco negro, localizado próximo do ponto onde os dois braços da figura em forma de Y se intersectam. Colocando a estrutura do campo magnético sobre a imagem revela que o campo magnético segue a forma da estrutura empoeirada. Cada dos braços azuis tem o seu próprio componente de campo que é totalmente distinto do resto do anel, visto em rosa. Mas também existem lugares onde o campo se distancia das principais estruturas de poeira, como nas extremidades superior e inferior do anel.

“A forma espiral do campo magnético canaliza o gás para uma órbita em torno do buraco negro,” comentou Darren Dowll, cientista do JPL da NASA e investigador principal do instrumento HAWC+, autor principal do estudo. “Isto pode explicar porque é que o nosso buraco negro está calmo enquanto outros estão activos.”

As novas observações do SOFIA com o HAWC+ ajudam a determinar como o material no ambiente extremo de um buraco negro super-massivo interage com ele, abordando uma antiga questão de porque é que o buraco negro central da Via Láctea é relativamente ténue, enquanto os de outras galáxias são tão brilhantes.

Astronomia On-line
14 de Junho de 2019

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2163: Cientistas encontraram uma nova fonte do campo magnético da Terra

CIÊNCIA

NASA Goddard / Flickr
Conceito de artista do Campo Magnético da Terra

Uma equipa internacional de investigadores descobriu que o manto da Terra contribui para a criação do campo magnético, negando a ideia de que o magnetismo do nosso planeta, crucial para a vida, é gerado apenas pela crosta e pelo núcleo da Terra.

O imenso campo magnético que circunda a Terra, protegendo-o da radiação e das partículas vindas do espaço – e que muitos animais ainda usam para fins de orientação – está a mudar constantemente, razão pela qual os geocientistas o mantêm constantemente sob vigilância.

Geralmente acredita-se que esta camada do planeta está “magneticamente morta” devido à enorme pressão e temperatura que privam os óxidos de ferro das suas propriedades magnéticas.

No entanto, a equipa liderada por Ilyá Kupenko, da Universidade de Münster, conseguiu recriar as condições extremas do manto e revelou que pelo menos um mineral deste tipo, a hematita, mantém a capacidade de criar o campo magnético a temperaturas de cerca de 925ºC.

Portanto, algumas partes da chamada “zona de transição” – a camada entre o manto externo e o manto inferior, que se estende entre 410 e 660 quilómetros abaixo da superfície da Terra – participam na criação da magnetosfera terrestre.

Em particular, de acordo com as conclusões publicadas na revista Nature, são as placas tectónicas subductas relativamente frias, conhecidas como lajes, localizadas principalmente abaixo da região oeste do Pacífico.

“Este novo conhecimento sobre o manto da Terra e a região fortemente magnética do Pacífico Ocidental poderia lançar uma nova luz sobre qualquer observação do campo magnético da Terra”, afirma Kupenko, segundo um comunicado emitido pela Universidade de Münster.

Por enquanto, a ciência não estabeleceu precisamente as causas do movimento dos pólos magnéticos, que se aceleraram nas últimas décadas. A provável reversão da polaridade – um evento que ocorre normalmente a cada 200 mil ou 300 mil anos, mas que não ocorreu nos últimos 780 mil anos – afectaria seriamente a civilização humana.

“O que sabemos agora – que existem materiais magneticamente ordenados no manto do planeta – deve ser levado em conta em qualquer análise futura do campo magnético da Terra e do movimento dos pólos”, rematou o co-autor do estudo, Leonid Dubrovinsky, da Universidade de Bayreuth.

ZAP //

Por ZAP
13 Junho, 2019

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2057: O campo magnético de Júpiter está a mudar (e a culpa é de ventos escondidos)

CIÊNCIA

O campo magnético de Júpiter tem mudado deste os anos 1970 e os físicos provaram-no. Estas mudanças revelam detalhes escondidos sobre o dínamo interno do planeta.

Num estudo publicado na revista Nature Astronomy, uma equipa de investigadores analisou dados de campo magnético de quatro missões passadas a Júpiter (Pioneer 10, que alcançou Júpiter em 1973; Pioneer 11, que alcançou Júpiter em 1974; Voyager 1, que alcançou Júpiter em 1979; e Ulysses, que alcançou Júpiter em 1992).

Os cientistas compararam esses dados a um mapa do campo magnético do planeta produzido pela nave espacial Juno, que conduziu a sonda mais recente e mais completa do planeta gigante. Em 2016, a Juno orbitou muito perto de Júpiter, passando de pólo a pólo, reunindo dados gravitacionais e de campo magnético detalhados.

Isso permitiu aos investigadores desenvolver um modelo completo do campo magnético do planeta e algumas teorias detalhadas sobre como é produzido. Os cientistas por trás deste artigo mostraram que os dados das quatro sondas mais antigas, embora mais limitadas, não se encaixam no modelo de 2016 do campo magnético de Júpiter.

“Encontrar algo tão minucioso como estas mudanças em algo tão imenso como o campo magnético de Júpiter foi um desafio”, disse em comunicado Kimee Moore, cientista de Harvard e principal autora do artigo. “Ter uma linha de base de observações durante quatro décadas forneceu dados suficientes para confirmar que o campo magnético de Júpiter realmente muda com o tempo.”

Os investigadores estavam interessados apenas nas mudanças no campo magnético interno de Júpiter, mas o planeta também tem magnetismo vindo da sua atmosfera superior. Partículas carregadas com origem em erupções vulcânicas em Io, a lua mais volátil de Júpiter, acabam na magnetosfera e na ionosfera e podem alterar o campo magnético.

Mas os cientistas desenvolveram métodos para subtrair os efeitos do seu conjunto de dados, deixando-os com dados quase inteiramente baseados no dínamo interno do planeta.

Os investigadores analisaram várias causas para as mudanças no campo magnético. Os dados aproximaram-se mais das previsões de um modelo em que os ventos no interior do planeta mudam o campo magnético. “Esses ventos estendem-se da superfície do planeta até mais de três mil quilómetros de profundidade, onde o interior do planeta começa a mudar de gás para metal líquido altamente condutor”.

Na verdade, os cientistas não conseguem ver isso tão profundamente em Júpiter, por isso as medidas de profundidade são as melhores estimativas, com várias incertezas. Ainda assim, os cientistas têm teorias para explicar como os ventos se comportam. “Acredita-se que cortam os campos magnéticos, esticando-os e transportando-os pelo planeta”

A maioria das mudanças provocadas pelo vento parece estar concentrada na Grande Mancha Azul de Júpiter, uma região de intensa energia magnética perto do equador de Júpiter. As partes norte e sul da mancha azul estão a deslocar-se para leste de Júpiter e a terça central está a mudar para o oeste, causando alterações no campo magnético.

ZAP //

Por ZAP
27 Maio, 2019

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2040: Juno da NASA encontra mudanças no campo magnético de Júpiter

Esta imagem faz parte de uma animação que ilustra o campo magnético de Júpiter durante um único momento no tempo. A Grande Mancha Azul, uma concentração invisível do campo magnético perto do equador, sobressai como uma característica particularmente forte.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Harvard/Moore et al.

A missão Juno da NASA fez, em Júpiter, a primeira detecção definitiva, para lá da Terra, de um campo magnético interno que muda com o tempo, um fenómeno chamado variação secular. A Juno determinou que a variação secular do gigante gasoso é provavelmente impulsionada pelos ventos atmosféricos profundos do planeta.

A descoberta ajudará os cientistas a melhor entender a estrutura interior de Júpiter – incluindo a dinâmica atmosférica – bem como as mudanças no campo magnético da Terra. O artigo sobre a descoberta foi publicado na revista Nature Astronomy.

“A variação secular há décadas que faz parte da lista de desejos dos cientistas planetários,” disse Scott Bolton, investigador principal da Juno no SwRI (Southwest Research Institute) em San Antonio, no estado norte-americano do Texas. “Esta descoberta só pôde ser feita graças aos instrumentos científicos extremamente precisos da Juno e à natureza única da órbita de Juno, que a aproxima muito do planeta enquanto viaja de pólo a pólo.”

A caracterização do campo magnético de um planeta requer medições de muito perto. Os cientistas da Juno compararam dados de missões anteriores da NASA a Júpiter (Pioneer 10 e 11, Voyager 1 e Ulysses) com um novo modelo do campo magnético de Júpiter (chamado JRM09). O novo modelo tem por base dados recolhidos pelo seu magnetómetro durante as primeiras passagens científicas da Juno por Júpiter, um instrumento capaz de gerar um mapa tridimensional detalhado do campo magnético.

O que os cientistas descobriram é que, desde os primeiros dados do campo magnético de Júpiter fornecidos pelas naves espaciais Pioneer, até aos dados mais recentes fornecidos pela Juno, houve mudanças pequenas, mas distintas, no campo.

“A descoberta de algo tão minúsculo quanto estas mudanças, em algo tão imenso quanto o campo magnético de Júpiter, foi um desafio,” disse Kimee Moore, cientista da Juno e da Universidade de Harvard em Cambridge, Massachusetts, EUA. “Ter uma linha de base de observações íntima, durante quatro décadas, forneceu-nos dados suficientes para confirmar que o campo magnético de Júpiter realmente muda com o tempo.”

Assim que a equipa da Juno provou a existência de variação secular, procuraram explicar como tal mudança pode ocorrer. A operação dos ventos atmosféricos (ou zonais) de Júpiter explica melhor as mudanças no seu campo magnético. Estes ventos estendem-se desde a superfície do planeta até mais de 3000 quilómetros de profundidade, onde o interior do planeta começa a mudar de gás para metal líquido altamente condutor. Pensa-se que cortam os campos magnéticos, esticando-os e transportando-os pelo planeta.

Em nenhum lugar de Júpiter a variação secular é tão grande quanto na Grande Mancha Azul do planeta, uma mancha intensa de campo magnético perto do equador de Júpiter. A combinação da Grande Mancha Azul, com os seus fortes campos magnéticos localizados e fortes ventos zonais nesta latitude resultam nas maiores variações seculares no campo do mundo joviano.

“É incrível que uma mancha magnética estreita, a Grande Mancha Azul, possa ser responsável por quase toda a variação secular de Júpiter, mas os números confirmam,” disse Moore. “Com esta nova compreensão dos campos magnéticos, durante as futuras passagens científicas vamos começar a criar um mapa global da variação secular de Júpiter. Também poderá ter aplicações para os cientistas que estudam o campo magnético da Terra, que ainda contém muitos mistérios por resolver.”

Astronomia On-line
24 de Maio de 2019

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1970: O núcleo da Terra e o tempero para saladas têm uma coisa em comum

CIÊNCIA

Mitch Battros / Earth Changes Media

Cientistas da Universidade de Yale encontraram um aspecto em comum entre o núcleo da Terra e o tempero para saladas. A descoberta ajuda a compreender as mudanças no campo magnético terrestre ao longo da história.

O campo magnético da Terra é tão essencial que, sem ele, não seria possível existir vida no planeta. No entanto, vários aspectos da sua composição permanecem um mistério para a ciência.

Agora, investigadores da Universidade de Yale, nos Estados Unidos, descobriram uma nova informação nas mudanças do campo magnético terrestre que, segundo os cientistas, “pode parecer familiar para quem já temperou uma salada“.

O campo magnético da Terra é produzido no centro do planeta e é um escudo que o protege contra a radiação dos ventos solares.

Cientistas liderados por Kanani K.M. Lee, professora no departamento de Geologia e Geofísica em Yale, descobriram que ligas de ferro fundido formam dois líquidos distintos quando estão em condições semelhantes às que existem no núcleo da Terra. Isto é explicado por um processo chamado “imiscibilidade“, ou seja, que não se mistura.

“Observamos com frequência na vida quotidiana a imiscibilidade de líquidos, como quando o azeite e o vinagre ficam separados em temperos para saladas“, disse a investigadora de Yale e principal autora do estudo publicado na revista da Academia das Ciências dos Estados Unidos, Sarah Arveson.

“É surpreendente que essa separação possa ocorrer nessas condições, quando os átomos são forçados muito perto uns dos outros sob a imensa pressão que existe no núcleo da Terra”, acrescentou Arveson.

Núcleo

O campo magnético estende-se desde o interior do nosso planeta até ao espaço, onde se encontra com o vento solar, a corrente de partículas carregadas que emanam do Sol. O campo magnético é gerado por correntes eléctricas que, por sua vez, resultam do movimento de correntes de convecção de metal fluido no núcleo externo da Terra.

O núcleo interno de ferro sólido tem cerca de 5,7 mil graus de temperatura, mas a pressão causada pela força da gravidade impede que se torne líquido. O ponto de fusão do ferro aumenta à medida que aumenta a pressão.

À volta desse núcleo interno encontra-se o núcleo externo, uma capa de 2 mil quilómetros de espessura composta por ferro, níquel e pequenas quantidades de outros metais em estado líquido, na qual a pressão é mais baixa e o metal está fundido. O núcleo externo está 2,9 mil quilómetros abaixo da superfície.

Kelvinsong / Wikimedia

A imiscibilidade em ligas complexas fundidas é comum à pressão atmosférica e tem sido documentada extensivamente pela metalurgia e especialistas em materiais.

Até ao momento, estudos relacionados com o comportamento de ligas imiscíveis sob altas pressões estavam limitados às pressões encontradas no manto superior da Terra, entre a crosta terrestre e seu núcleo.

Embora este líquido quente esteja sob movimento forte e constante devido à convecção, possui uma camada líquida distinta no topo. E ondas sísmicas que se movem através do núcleo externo viajam mais lentamente nesta camada superior.

Duas camadas que não se misturam

Cientistas já supuseram várias teorias para explicar essa camada líquida, incluindo a ideia de que as ligas de ferro imiscíveis formam camadas no núcleo, mas até agora não se tinha encontrado nenhuma evidência teórica ou experimental para provar isso.

Através de experiências com células de diamante aquecidas com laser para gerar alta pressão e simulações computacionais, os investigadores de Yale reproduziram as condições encontradas no núcleo externo da Terra.

Dessa forma, conseguiram demonstrar a existência de duas camadas distintas de líquido fundido: um líquido pobre em oxigénio, com ferro e silício, e um líquido de ferro, silício e oxigénio.

Como a camada de ferro, silício e oxigénio é menos densa, esta eleva-se bastante na parte superior, formando uma capa de líquido rico em oxigénio.

“O nosso estudo apresenta a primeira observação de alterações de metais fundidos imiscíveis em condições tão extremas, o que dá a entender que a imiscibilidade em metais fundidos pode prevalecer a altas pressões“, destacou Lee.

A descoberta dos investigadores de Yale ajudará a compreender, segundo os cientistas, as condições na Terra primitiva e as mudanças no campo magnético terrestre ao longo da história.

ZAP // BBC

Por ZAP
13 Maio, 2019


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1887: Mistério dos estranhos “empurrões” no campo magnético da Terra resolvido

NASA Goddard / Flickr
Conceito de artista do Campo Magnético da Terra

O campo magnético da Terra sofre anomalias imprevisíveis, rápidas e intensas conhecidas como solavancos geomagnéticos. Agora, o mistério foi finalmente resolvido.

Os mecanismos por trás deste fenómeno permaneceram um mistério até à mais recente descoberta de um investigador do Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), em França. Em conjunto com um colega dinamarquês, esta equipa criou um modelo de computador para explicar estes empurrões geomagnéticos. O artigo científico foi publicado esta segunda-feira na Nature Geoscience.

Estes tremores geomagnéticos, inicialmente descritos em 1978, são eventos imprevisíveis que aceleram abruptamente a evolução do campo magnético da Terra e distorcem as previsões do seu comportamento numa escala de vários anos.

É importante ressaltar que o campo magnético da Terra influencia várias actividades humanas, nomeadamente o estabelecimento da localização em smartphones e até o voo de satélites de baixa altitude. Neste sentido, é essencial prever com precisão a sua evolução.

No entanto, os empurrões geomagnéticos apresentaram desde sempre um problema para os geofísicos.

O campo magnético da Terra é produzido pela circulação da matéria dentro do seu núcleo metálico, através da energia libertada quando esse núcleo arrefece. Os cientistas sabem que são dois tipos de movimentos os causadores deste tipos de variação: aqueles resultantes do movimento de convecção lenta, que podem ser medidos na escala de um século, e aqueles resultantes de ondas hidromagnéticas “rápidas”, que podem ser detectadas na escala de alguns anos.

Os cientistas suspeitavam que este último movimento desempenhou um importante papel nos solavancos. No entanto, a interacção dessas ondas com a convecção lenta, juntamente com o seu mecanismo de propagação e amplificação, ainda não tinha sido demonstrada.

Aubert et al. / IPGP / CNRS

Para resolver o mistério, Julien Aubert desenvolveu uma simulação de computador muito próxima das condições físicas do núcleo da Terra. A simulação exigiu o equivalente a quatro milhões de horas de cálculo e foi realizada graças aos supercomputadores da GENCI (Genci Grand Équipement National de Calcul Intensif).

Foi desta forma que os especialistas conseguiram reproduzir a sucessão de eventos que resultaram nos tais solavancos geomagnéticos, que surgem na simulação de ondas hidromagnéticas emitidas no núcleo interno. Segundo o Phys.org, as onda são focalizadas e amplificadas à medida que se aproximam do núcleo, causando distúrbios magnéticos comparáveis – em todos os sentidos – aos solavancos observador.

Esta reprodução digital e a compreensão destes empurrões abre o caminho para melhores previsões do campo magnético da Terra. A identificação da causa das variações do campo magnético poderia também ajudar os geofísicos a estudar as propriedades físicas do núcleo e do manto interno da Terra.

ZAP //

Por ZAP
26 Abril, 2019

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1755: Alguns humanos podem sentir o campo magnético da Terra

CIÊNCIA

NASA Goddard / Flickr

Novas evidências experimentais recolhidas por cientistas do Instituto de Tecnologia da Califórnia, nos EUA, sugerem que o cérebro humano é capaz de responder ao campo magnético da Terra, embora num nível inconsciente.

Ainda não é claro se a aparente capacidade de algumas pessoas sentirem o campo magnético do nosso planeta é, de alguma forma, útil – o mais provável é que seja apenas um vestígio do nosso passado mais primitivo.

Apesar desta dúvida, os cientistas deverão continuar a investigar para determinar se a magneto-recepção contribui de alguma forma para o comportamento ou para as capacidades dos humanos, como a orientação espacial.

Aves migratórias, tartarugas marinhas e alguns tipos de bactérias são algumas das espécies capazes de sentir o campo magnético da Terra, usando-o como uma espécie de sistema de navegação integrado. No caso dos humanos, foi em 1980 que foi sugerido pela primeira vez uma possível capacidade de detecção. Contudo, estudos posteriores não encontraram evidências deste fenómeno no Homem.

Agora, e recorrendo a novas técnicas de análises de dados, uma equipa internacional de cientistas, que contou com um biólogo geofísico, um neuro-cientista cognitivo e um neuro-engenheiro, decidiu voltar a analisar a questão.

De acordo com os cientistas, os resultados mistos das investigações anteriores podem estar relacionados com o facto de quase todos os procedimentos dependerem de decisões comportamentais dos seus participantes. Se os humanos possuem um sentido magnético, a experiência diária sugere que este seria muito fraco ou profundamente subconsciente.

Noutras palavras: estas impressões fracas podem ser facilmente mal interpretadas ou até simplesmente perdidas, nota a nova investigação, cujos resultados foram esta semana publicados na revista especializada eNeuro.

Procedimento científico e resultados

A Terra é cercada por um campo magnético gerado pelo movimento do núcleo líquido do nosso planeta. Na superfície, este campo é bastante fraco, cerca de 100 vezes mais fraco do que ode um íman comum de frigorífico.

Para estudar se os humanos são capazes de o sentir, a equipa convidou 34 adultos a sentarem-se numa câmara escura envolta em bobinas através quais passavam correntes eléctricas, alterando o campo magnético na sala – sempre com a mesma intensidade do que a que rodeia o nosso planeta. Os participantes foram orientados a relaxar e fechar os olhos enquanto os cientistas manipulavam o campo à sua volta.

Durante o procedimento, máquinas utilizadas em electroencefalograma (EEG) mediram um tipo de onda cerebral (apelidada de onda alfa) nos participantes, que diminui de amplitude quando o cérebro capta um sinal, seja este visual, sonoro ou magnético.

Dos 34 participantes, quatro indivíduos mostraram nas monitorizações cerebrais fortes reacções a uma determinada mudança no campo magnético. Contudo, estes quatro indivíduos não perceberam o campo magnético de forma consciente. Para toda a amostra,  a participação no estudo foi totalmente serena, como se nada tivesse acontecido. Durante a hora em que estiveram sentados e parados numa sala escura hora, nada sentiram.

Nos quatro indivíduos acima mencionados, o cérebro respondeu fortemente a uma mudança numa determinada direcção – de nordeste para noroeste. De acordo com os cientistas, as suas ondas alfa diminuíram de amplitude até 60%. Esta mudança seria a mesma que sentira uma pessoa fora da câmara deslocando a rapidamente a sua cabeça da esquerda para a direita.

“Não esperávamos uma resposta assimétrica”, disse Connie Wang, autora principal do estudo, em declarações ao Live Science. Embora não seja claro por que motivo aconteceu, os cientistas sugerem que pode ser algo único para os indivíduos, assim como algumas pessoas são destras e outras canhotas.

Para garantir que os resultados não fossem uma casualidade, os participantes foram testados novamente várias semanas depois, e os resultados foram os mesmos.

Perguntas por responder

O facto de a maioria das pessoas não ser capaz de sentir o campo magnético da Terra não é necessariamente um problema. Da mesma forma que algumas pessoas são boas em artes e outras em matemática, os organismos não têm que se comportar ou reagir da mesma forma.

Ainda não é claro por que alguns humanos parecem ter habilidades de magneto-recepção, mas, teoricamente, esta capacidade poderia ajudar na orientação, ou ser um remanescente de uma capacidade que evoluiu cedo na história humana para ajudar os caçadores-colectores a navegar.

Ficam ainda muitas questões sobre este tema por responder. Aliás, até ao momento, os cientistas só descobriram como este fenómeno funciona exactamente num tipo de criatura, a chamada bactéria magnetotática. Estes micróbios migram ao longo das linhas do campo magnético terrestre usando partículas nos seus cérebros, as magnetita (Fe3O4).

Sabe-se, já décadas, que estas partículas existem no cérebro humano – foram descobertas por Joseph Kirschvink, um dos cientistas envolvidos neste estudo. Para perceber se estes micróbios ajudam ou não os humanos a sentir o campo magnético da Terra, serão necessárias mais investigações.

ZAP // HypeScience

Por HS
23 Março, 2019

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1544: O campo magnético da Terra quase morreu há 565 milhões de anos

(dr) Peter Reid / The University of Edinburgh

Há 565 milhões de anos, a força do campo magnético da Terra caiu para o seu ponto mais baixo e quase desmoronou completamente. No entanto, neste exacto momento, o núcleo interno do planeta começou a solidificar, fornecendo uma nova fonte de energia para accionar o escudo magnético.

As camadas da Terra podem ser comparadas a um ovo cozido: a crosta da Terra é, na verdade, uma casca fina e o mando quente, mas ainda sólido, forma uma camada espessa por baixo dela. No meio existem camadas centrais, internas e externas, compostas principalmente por ferro. O núcleo interno é sólido, sendo o núcleo externo a única camada líquida.

Apesar de nunca termos visitado o núcleo da Terra, este afecta profundamente as nossas vidas. O campo magnético é produzido pela convecção do núcleo externo líquido e é esse fenómeno que orienta as nossas bússolas e nos protege dos perigosos ventos solares.

A história do campo magnético da Terra é uma grande questão, uma vez que não temos a certeza de quando o núcleo interno se solidificou.

Na verdade, existem registos geológicos do campo magnético. Segundo o ArsTechnica, minúsculos cristais de minerais magnéticos presentes no magma alinharam-se com o campo magnético da Terra antes de terem sido congelados naquele lugar. Esta informação pode ser particularmente útil na medida em que o campo magnético da Terra inverte frequentemente os pólos.

Além disso, a informação aprisionada por estes minerais foi a última peça que desvendou o mistérios das placas tectónicas, permitindo-nos descobrir onde é que cada continente esteve no passado.

Uma equipa de cientistas, liderada por Richard Bono e John Tarduno, da Universidade de Rochester, estava particularmente interessada em descobrir o quão forte era o campo magnético da Terra a partir destes registos. Assim, os cientistas arregaçaram as mangas e atiraram-se de cabeça para a investigação.

Depois de analisar rochas retiradas de Sept-Îles, no Quebec, Canadá, os cientistas descobriram um período prolongado em que o campo magnético da Terra era muito fraco – cerca de 10 vezes menos intenso do que é actualmente. Esse período de fraqueza durou 75.000 anos – muito mais do que qualquer mudança que ocorre quando os pólos invertem.

Os cientistas afirmam que a intensidade era tão baixa que o campo magnético esteve à beira do colapso. “À medida que a Terra evoluiu, a energia para dirigir a convecção diminuiu gradualmente, até um ponto crítico há 565 milhões de anos, marcado pela intensidade extremamente baixa do campo magnético”, disse Tarduno. “O crescimento no núcleo interno forneceu uma nova fonte para impulsionar a convecção e o geodínamo.”

Na prática, era necessário um grande impulso de energia para impulsionar o geodínamo (processo pelo qual o campo magnético é produzido – por correntes de ferro derretido fluindo em torno de um núcleo sólido) e impedir o colapso do campo magnético da Terra – a solidificação do núcleo fez esse papel.

“Se o geodínamo tivesse desmoronado completamente, a Terra não teria sido protegida do vento solar, o que poderia ter corroído a atmosfera e, eventualmente, roubado água do planeta”, concluiu o cientista. O artigo científico foi publicado recentemente na Nature Geoscience.

ZAP //

Por ZAP
2 Fevereiro, 2019

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1467: O campo magnético da Terra deslocou-se inesperadamente (e não se sabe porquê)

NASA Goddard / Flickr
Conceito de artista do Campo Magnético da Terra

O pólo norte magnético terrestre está a deslocar-se, devido a movimentações do ferro líquido no núcleo do planeta, obrigando a antecipar a revisão do modelo que descreve o campo magnético e suporta sistemas de navegação.

Por causa da deslocação do pólo norte magnético, a nova actualização do Modelo Magnético Mundial vai ser feita na terça-feira, um ano antes do previsto, de acordo com um artigo deste mês na revista científica Nature.

A versão em vigor do Modelo Magnético Mundial é datada de 2015 e era para durar até 2020. Mas o campo magnético, que protege a Terra dos ventos solares e radiações cósmicas e cujos pólos se situam próximo dos pólos geográficos do planeta, está a mudar muito rapidamente e os cientistas têm de antecipar uma revisão do modelo.

Em 2018, especialistas em geomagnetismo aperceberam-se que a margem de erro do modelo estava perto de ultrapassar o limite do aceitável para os erros de navegação.

Dois anos antes, e depois de o Modelo Magnético Mundial ter sido actualizado, parte do campo magnético, mais a sul, desviou-se temporariamente para o norte da América do Sul e o leste do Oceano Pacífico. As oscilações no pólo magnético norte agravaram os problemas. As primeiras medições, em 1831, situavam-no no Árctico Canadiano. Em 2001, entrou no Oceano Árctico.

“A localização do pólo norte magnético parece ser regulada por duas grandes zonas do campo magnético, uma sob o Canadá e outra sob a Sibéria. A área da Sibéria está a ganhar a competição”, sustentou o investigador Phil Livermore, da universidade britânica de Leeds.

Geólogos acreditam que a Terra tem um campo magnético porque o núcleo é formado por um centro de ferro sólido cercado por metal líquido em rápida rotação. Isso cria um “dínamo” que comanda o campo magnético.

Os cientistas suspeitam há muito tempo que, como o núcleo fundido está em constante movimento, mudanças em seu magnetismo podem estar afectando a localização na superfície do norte magnético.

A nova actualização do Modelo Magnético Mundial terá em conta dados dos últimos três anos e será mantida até nova revisão, em 2020.

ZAP // Lusa

Por ZAP
11 Janeiro, 2019

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1276: Metais bizarros podem desvendar mistérios da formação do campo magnético da Terra

CIÊNCIA

NASA Goddard / Flickr
Conceito de artista do Campo Magnético da Terra

Um tipo de metais bizarros – conhecidos como semi-metais de Weyl – podem ser a chave para desvendar o misterioso campo magnético da Terra. 

De acordo com um novo estudo, publicado no passado 25 de Outubro na revista científica Physical Review Letters, uma equipa de cientista assegura que estes metais podem ajudar a compreender a origem e o funcionamento do campo magnético do nosso planeta.

Os electrões destes materiais, descobertos em 2015 e cujo comportamento é pautado pelas leis da Topologia – ramo da Matemática – estão sujeitos ao mesmo conjunto de equações que descrevem o comportamento de líquidos conhecidos por formarem dínamos, como o ferro fundido do núcleo externo do nosso planeta.

Tendo isto em mente, os especialistas calcularam que, sob determinadas condições, um dínamo poderia ser criado a partir dos semi-metais de Weyl. Actualmente, são necessárias grandes quantidades de metais líquidos para dar origem a um dínamo.

De acordo com os especialistas, e com este efeito do dínamo, uma espiral de um condutor eléctrico metálico geraria um campo magnético. Os dínamos são comuns em todo o Universo, criando vários campos magnéticos desde de os da Terra e do Sol até aos de outras estrelas e galáxias.

Para já, os resultados são teóricos mas, a comprovar-se esta teoria, os cientistas poderão utilizar os semi-metais de Weyl para reproduzir as condições que existem no interior da Terra, bem como para entender melhor a origem e a formação do seu campo magnético.

ZAP // RT / ScienceNews

Por ZAP
12 Novembro, 2018

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1066: Físicos produziram o campo magnético mais forte e controlável de sempre

NASA Goddard / Flickr

Um grupo de cientistas do Instituto de Física do Estado Sólido da Universidade de Tóquio, no Japão, produziu o campo magnético mais forte e controlável já criado em ambientes fechados – é um macro para a Física.

Energia barata, limpa e quase ilimitada parece-nos sempre um sonho muito distante. Há muito que os cientistas acreditam que a fusão nuclear – o tipo de reacção que alimenta estrelas como o Sol – pode ser uma fonte potencial para esta ideia contudo, a reacção tem-se mostrado muito difícil de manter – pelo menos, até agora.

Com a nova descoberta, publicada na semana passada na Review of Scientific Instruments, estamos mais perto do que nunca de fazer esta energia acontecer.

De acordo com a publicação, o campo magnético criado foi mantido por mais tempo do que qualquer outro campo de força semelhante testado até então. Este avanço pode conduzir os cientistas a poderosas ferramentas de investigação, bem como ser aplicada para gerar a tão esperada energia de fusão.

“Uma forma de produzir energia de fusão é confinar plasma – um mar de partículas carregadas – num grande anel chamado tokamak de forma extrair energia”, disse o pesquisador Shojiro Takeyama num comunicado. O campo magnético que um tokamak exigira é “tentadoramente semelhante ao dispositivo que nós conseguimos produzir”.

Para gerar o campo magnético, os investigadores da Universidade de Tóquio construíram um dispositivo altamente sofisticado capaz da compressão electromagnética de fluxo (EMFC) – técnica conhecida para gerar um campo adequado em condições internas.

Recorde: 50 milhões de vezes mais forte que o campo da Terra

Recorrendo ao dispositivo, os cientistas foram capazes de produzir um campo magnético de 1200 Teslas (T) – cerca de 120 000 vezes mais forte do que um simples íman que “colamos” aos nossos frigoríficos.

Ainda em termos de comparação, o campo magnético da Terra tem uns “meros” 50 microtesla (µT) e os super-condutores campos do Grande Colisonador de Hadrões do CERN são de 8 T – ou seja, o campo magnético criado pelo japoneses é cerca de 50 milhões de vezes mais forte do que da Terra

Embora um campo magnético mais forte já tivesse sido criado, agora os físicos conseguiram controlá-lo durante 100 micro-segundos, milhares de vezes superior ao que tinha sido registados nos procedimentos experimentais anteriorizes.

Os cientistas foram ainda capazes de controlar o campo magnético, evitando que este destruísse equipamentos científicos, tal como já aconteceu em outras experiências, nas quais os investigadores tentaram criar campos magnéticos poderosos.

Tal como Takeyama revelou na nota divulgada, esta experiência significa que o dispositivo criado pode gerar a força quase mínima de um campo magnético e a duração necessária para que se dê uma fusão nuclear estável – desta forma, estamos um passo mais perto da energia limpa e ilimitada com que sonhamos há cerca de um século.

Por ZAP
24 Setembro, 2018

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907: A inversão do campo magnético da Terra pode vir a ser mais depressa do que se pensava

NASA Goddard / Flickr
Conceito de artista do Campo Magnético da Terra

Um estudo recente mostra que a polaridade magnética da Terra pode inverter-se mais rapidamente do que pensávamos, o que poderá ameaçar importantes infra-estruturas terrestres e espaciais.

A inversão dos pólos magnéticos da Terra, um fenómeno que eventualmente poderia privar-nos quase por completo de protecção frente à radiação cósmica e ter consequências imprevistas no planeta, pode ser mais frequente do que se pensava.

Quem o diz é uma equipa internacional composta por investigadores da Austrália, da China e de Taiwan e cujos resultados foram publicados, esta segunda-feira, na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Depois de analisar antigas excrescências rochosas de cavernas no sul da China, a equipa descobriu da mesma forma que a polaridade do planeta pode mudar muito mais rapidamente do que o geralmente aceite.

Vários estudos científicos mostraram anteriormente que, ao longo da existência da Terra, os pólos magnéticos se inverteram várias vezes, com pelo menos uma inversão completa há cerca de 773 mil anos.

Através da análise magnética e datação radiométrica, os investigadores foram capazes de seguir o rasto à história geomagnética do planeta durante um período de 16 mil anos. O novo estudo mostrou que, há 98 mil anos, a polaridade foi invertida ao longo de apenas alguns séculos, o que é 30 vezes mais rápido do que se pensava anteriormente.

A equipa também conseguiu perceber que a força do campo magnético da Terra, que actua como um protector contra as radiações espaciais nocivas, diminuiu quase dez vezes quando ocorreram tais mudanças na polaridade magnética.

“A radiação pode danificar as células, gerar o aparecimento de cancro e ‘fritar’ os circuitos electrónicos e as redes eléctricas”, explica Alanna Mitchell, uma jornalista especializada em ciência numa entrevista publicada, em Abril deste ano, na revista Business Insider.

No entanto, os geólogos que levaram a cabo esta investigação estimam que esta alteração tão drástica não vai acontecer a curto prazo e defendem que a Humanidade terá tempo para se preparar.

Por sua vez, em maio deste ano, um outro estudo na mesma revista científica explicou que o campo magnético pode não estar a inverter-se. Um enfraquecimento gradual tem criado preocupações mas os cientistas referem que o planeta já enfrentou um estado semelhante antes, sem se ter invertido.

Actualmente, o norte magnético está muito próximo do Polo Norte, enquanto que o sul magnético está muito próximo do Polo Sul. Tem sido assim durante os últimos 780 mil anos – a última vez que o campo geomagnético se inverteu completamente.

Mas o campo tem sofrido um enfraquecimento de cerca de 5% por século desde que os cientistas começaram a fazer observações directas em 1840. Além disso, observações indirectas sugerem que o enfraquecimento ocorre há pelo menos dois mil anos.

Uma área fraca chama Anomalia do Atlântico Sul, que se estende desde a África do Sul até ao Chile, tem sido apontada como o potencial ground zero para a inversão.

ZAP // RT

Por ZAP
23 Agosto, 2018

(Foram corrigidos 9 erros ao texto original)

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561: Campo magnético da Terra desloca-se para oeste (e agora sabemos porquê)

(dr) Joseph N. Pelton

Medimos o campo magnético da Terra há 400 anos. Em todo esse tempo, o campo tem se deslocado inexoravelmente para oeste. Não sabemos porquê, mas uma nova hipótese sugere que ondas lentas e estranhas no núcleo externo da Terra podem ser as causadoras desse desvio.

Chamadas ondas de Rossby, surgem em fluidos rotativos. Também são conhecidas como “ondas planetárias” e são encontradas em muitos corpos grandes e giratórios, como nos oceanos e na atmosfera da Terra, em Júpiter e no sol.

O núcleo externo da Terra também é um fluido rotativo, o que significa que ondas de Rossby também circulam nesse núcleo.

Enquanto as ondas oceânicas e atmosféricas de Rossby têm cristas que se movem para oeste contra a rotação leste da Terra, as ondas de Rossby no núcleo do planeta movem-se na direcção contrária – as suas cristas vão sempre para leste.

De acordo com O. P. Bardsley, estudante de doutoramento da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, essas ondas no núcleo externo terrestre podem explicar um dos mistérios sobre o nosso campo magnético.

A rotação do ferro magnético no núcleo da Terra dá origem ao campo geo-magnético do planeta.

Esse campo geo-magnético, por sua vez, protege o planeta da radiação solar, tornando-o importante para a vida na superfície. Sem esse campo, seríamos bombardeados por partículas carregadas do sol.

Enquanto tentava entender as ondas que se propagam por esse núcleo, Bardsley percebeu que as anomalias reveladas por medições de declinação magnética apresentavam uma tendência a mover-se para oeste também.

Nos últimos quatro séculos, os cientistas têm feito medições da declinação magnética – a diferença entre o norte verdadeiro e o ponto em que a agulha da bússola aponta. Como o campo magnético está repleto de pequenas anomalias locais, a agulha da bússola move-se um pouco em comparação com o norte verdadeiro, dependendo de onde está. “A deriva para oeste manifesta-se principalmente como uma série de bolhas sobre o Atlântico, perto do equador”, disse Bardsley.

Teorias para explicar essa deriva têm-se focado na dinâmica do núcleo externo. A hipótese mais popular, segundo Bardsley, é a de que o núcleo externo contém um giro semelhante ao jacto de ar da atmosfera, que se move para oeste e arrasta o campo magnético da Terra junto com ele.

O problema é que não há razão particular para que esse giro exista. Até pode existir, mas como não temos evidências directas dele, outras explicações são possíveis.

Uma possibilidade é a de que as ondas de Rossby são a razão por trás da estranheza do campo magnético na superfície da Terra. As ondas de Rossby no núcleo têm cristas que se movem para o leste, ao contrário da deriva que se move para o oeste. Mas as cristas de ondas nem sempre representam o seu movimento total de energia.

“É perfeitamente possível ter um grupo de ondas onde as cristas estão a ir para leste, mas a maior parte da energia está a ir para oeste”, afirmou Bardsley.

Medidas da superfície do campo geo-magnético podem ler a maior parte da sua energia, mas não todos os pequenos detalhes. Assim, as ondas de Rossby com uma tendência de larga escala para mover a sua energia para oeste poderiam explicar o deslocamento para o oeste medido sobre o Oceano Atlântico.

Os detalhes de pequena escala, como as cristas que se movem para leste, seriam impossíveis de detectar. A hipótese do investigador foi publicada na quarta-feira num artigo na revista Proceedings of the Royal Society A.

ZAP // HypeScience / Live Science

Por ZAP
19 Maio, 2018

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508: O campo magnético da Terra pode não estar a inverter-se

(CC0/PD) PIRO4D / pixabay

Um enfraquecimento gradual no campo geomagnético da Terra tem criado preocupações de que o campo poderia estar a inverter-se, revertendo o norte e sul magnéticos. Um novo estudo sugere que o campo já enfrentou um estado semelhante antes, sem se ter invertido.

Um estudo, publicado na segunda-feira na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences, compara o estado do actual campo magnético, criado pela agitação do núcleo terrestre, com o campo magnético de eras passadas.

Os cientistas descobriram que os padrões de hoje não se assemelham às duas perturbações mais extremas nos últimos 50 mil anos, quando o campo magnético quase se inverteu.

Em vez disso, o campo moderno parece assemelhar-se ao campo de outros dois períodos – um há 49 mil anos e o outro há 46 mil – quando o campo oscilou, mas não se inverteu.

No entanto, os autores lembram que mesmo as oscilações podem ter ramificações. Se o campo continuar a enfraquecer, pode afectar coisas como aparelhos eléctricos a bordo dos satélites terrestres de baixa órbita, mesmo sem a total inversão do norte e sul magnéticos.

O campo magnético da Terra protege a superfície terrestre de partículas espaciais, pelo que é importante, tanto para a vida na Terra, como para a grade eléctrica.

As “tempestades solares” que bombardeiam a Terra com partículas carregadas com níveis acima da média podem causar problemas com comunicações de satélite e até mesmo com a grelha eléctrica, como aconteceu em 2003, quando as “tempestades de Halloween” forçaram aeronaves a retraçar rotas e tiraram energia à Suécia por algumas horas.

Actualmente, o norte magnético está muito próximo do Polo Norte, enquanto que o sul magnético está muito próximo do Polo Sul. Tem sido assim durante os últimos 780 mil anos – a última vez que o campo geomagnético se inverteu completamente.

Mas o campo tem sofrido um enfraquecimento de cerca de 5% por século desde que os cientistas começaram a fazer observações directas em 1840. Além disso, observações indirectas sugerem que o enfraquecimento ocorre há pelo menos 2 mil anos.

Uma área fraca chama Anomalia do Atlântico Sul, que se estende desde a África do Sul até ao Chile, tem sido apontada como o potencial ground zero para a inversão.

ZAP // Live Science

Por ZAP
3 Maio, 2018

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465: ESA descobriu segundo campo magnético em torno da Terra

Um trio de satélites que estão a estudar o campo magnético do nosso planeta mostrou detalhes da constante ondulação de um segundo campo magnético produzido pelas marés do oceano.

Embora os cientistas já saibam muitos pormenores sobre o campo magnético do planeta Terra, a verdade é que estamos longe de saber tudo.

A missão Swarm, da Agência Espacial Europeia (ESA), recolheu durante quatro anos dados que contribuíram para o mapeamento deste segundo campo magnético, que poderia ajudar os cientistas a construir melhores modelos em torno do aquecimento global.

Nils Olsen, físico da Universidade Técnica da Dinamarca, apresentou os resultados na reunião da União Europeia de Geociências, em Viena, e explicou a forma como os investigadores conseguiram detalhar uma presença tão fraca.

Trata-se de um “campo magnético muito pequeno, vinte mil vezes mais fraco do que o campo magnético global da Terra”, explicou Olsen à BBC.

Ambos os campos magnéticos são o resultado de um efeito gerador, produzido por partículas carregadas e derramadas num fluido. O campo magnético mais forte, que “puxa” a agulha da bússola, forma-se a partir do movimento constante da rocha fundida sob os nossos pés.

Este campo deixa também a sua marca no alinhamento de partículas embutidas na crosta terrestre, um aspecto que também foi analisado ao detalhe pelo Swarm.

ESA / Planetary Visions
O mapa mais detalhado dos minúsculos sinais magnéticos gerados pela litosfera da Terra

A ESA  divulgou também um mapa mais detalhado da impressão magnética apresentada na reunião. Contudo, foram detalhes de um outro gerador que surpreenderam a audiência: os iões dissolvidos nas águas dos oceanos também produzem um campo magnético extremamente fraco, à medida que se movimentam em correntes e marés.

Os padrões ténues criados por movimentos – como a Corrente do Golfo – são difíceis de separar do fundo do campo magnético mais forte. No entanto, o fluxo e refluxo das marés, à medida que são puxados pela Lua em órbita, produzem um impulso, que faz com que esses sinais fracos se destaquem.

Lançado em 2013, o Swarm consiste em três satélites idênticos, actualmente em órbita, encarregados de recolher dados sobre as propriedades magnéticas do nosso planeta. “Usamos o Swarm para medir os sinais magnéticos das marés da superfície do oceano até ao fundo do mar, o que nos dá uma imagem verdadeiramente global de como o oceano flui em todas as profundidades“, explica Olsen.

Visto que a água é capaz de manter uma quantidade significativa de calor, prever a capacidade do nosso planeta absorver o excesso de calor preso por quantidades crescentes de gases de efeito de estufa, depende de saber precisamente como é que as marés e as correntes se movem em três dimensões.

Saber, por exemplo, onde toda a água morna está a afundar, poderia explicar ciclos de aceleração do aquecimento global.

Será explicado como é que esse sinal magnético da maré induz uma fraca resposta magnética nas profundezas do fundo do mar e, por sua vez, esse resultado servirá para aprender mais sobre as propriedades da litosfera e do manto superior da Terra”.

Neste momento, o magma em movimento é estudado através de uma mistura de medidas de gravidade e sismologia. Encontrar padrões no “empurrar e puxar” dos dois campos magnéticos pode permitir mapear essas correntes de minerais fundidos.

ZAP // Alphr / ScienceAlert

Por ZAP
17 Abril, 2018

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Já se sabe como é que os pássaros “veem” o campo magnético da Terra

D.R.

No ano passado, os cientistas descobriram que as aves conseguiam detectar o campo magnético da Terra. Um novo estudo explica porquê

Um grupo de investigadores da universidade sueca de Lund já tinha descoberto que tanto as aves migratórias como as não-migratórias têm uma “bússola” interna que lhes permite ter a percepção de variáveis de movimento como a direcção, altitude ou localização através da detecção de um campo magnético. Agora, a mesma equipa desvendou uma “peça” fundamental acerca desta espécie de GPS interno.

No seu estudo mais recente, publicado no final do mês passado, os investigadores identificaram uma proteína que pensam ser crucial para que esta orientação seja possível. As experiências desenvolvidas em mandarins, ave nativa da Austrália, permitiram perceber o papel de uma proteína, a Cry4, neste sistema de orientação: funciona como um sensor magnético.

Entre todas as proteínas que foram testadas, esta foi a única que mantinha um nível constante ao longo do dia, mesmo com variações na luminosidade.

“É um receptor magnético ideal, uma vez que o nível da proteína nos olhos é constante. Isto é algo que esperamos de um receptor que é usado, independentemente da altura do dia”, explicou Atticus Pinzón-Rodríguez, um dos autores do estudo.

A Cry4 é uma proteína criptocromática, isto é, sensível à luz, que se encontra nos olhos dos pássaros. Esta têm a função de regular o relógio biológico e, em algumas espécies, o ciclo circadiano, isto é, o período de 24 horas em que um ser vivo completa as actividades do ciclo biológico.

Os investigadores admitem a possibilidade de outros animais possuírem receptores magnéticos, embora seja necessário aprofundar a investigação neste campo para que se consiga esquematizar a forma como estes descobrem e usam o campo magnético terrestre. Um conhecimento que pode ser aplicado no desenvolvidamente de novos sistemas de navegação, segundo os autores.

Visão
Paulo Miguel Godinho
14.04.2018 às 19h25

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