Primeiras evidências do campo magnético da Terra encontradas na Groenlândia

Recuperar registros antigos do campo magnético da Terra representa um desafio formidável devido ao fato de que a magnetização nas rochas é frequentemente redefinida por processos de aquecimento durante o enterro tectônico ao longo de suas longas e intrincadas histórias geológicas. 

Geocientistas vindos do MIT e de outras instituições demonstraram que rochas originárias do Cinturão Supracrustal de Isua, localizado no oeste da Groenlândia, passaram por três eventos térmicos distintos ao longo de sua evolução geológica. 

Linhas do campo magnético da Terra. Crédito da imagem: Goddard Space Flight Center da NASA.

O evento inicial, que ocorreu há aproximadamente 3,7 bilhões de anos, foi o mais substancial e resultou no aquecimento das rochas até temperaturas de 550 graus Celsius. Após esse evento primário, as duas ocorrências térmicas a seguir não elevaram a temperatura das rochas situadas no setor mais ao norte da área além de 380 graus Celsius.

Os pesquisadores empregaram uma variedade de linhas de evidência para fundamentar essa afirmação, que engloba exames de campo paleomagnético, as assembléias de minerais em metamorfismo em toda a região, bem como as temperaturas nas quais as idades radiométricas das populações minerais observadas são redefinidas.

Por meio da análise meticulosa dessas linhas de evidência, os pesquisadores postulam que um registro antigo do campo magnético da Terra que remonta a 3,7 bilhões de anos pode ser conservado dentro das formações de ferro em faixas situadas na parte mais ao norte da área do campo.

Em uma pesquisa recente, a professora Claire Nichols, da Universidade de Oxford, ao lado de seus colegas, conduziu um exame aprofundado de uma sequência de rochas contendo ferro originárias de Isua, Groenlândia. As partículas de ferro dentro dessas rochas funcionam como ímãs minúsculos capazes de registrar a força e a direção do campo magnético quando ficam bloqueadas durante o processo de cristalização.

Os resultados do estudo revelaram que rochas datadas de 3,7 bilhões de anos atrás mantiveram uma intensidade de campo magnético de pelo menos 15 microtesla, um valor comparável à intensidade atual do campo magnético de 30 microtesla. Esses resultados fornecem a estimativa mais precoce da força do campo magnético da Terra derivada de amostras inteiras de rocha, o que oferece uma avaliação mais precisa e confiável em comparação com estudos anteriores que dependem de cristais individuais para análise.

A professora Nichols expressou seu entusiasmo ao afirmar: “Desenterrar registros confiáveis de rochas dessa antiguidade representa um desafio significativo, e foi realmente emocionante testemunhar sinais magnéticos primários começando a surgir durante nossa análise dessas amostras em laboratório”. Ela enfatizou ainda a importância desse avanço em esclarecer o papel desempenhado pelo antigo campo magnético durante o surgimento da vida na Terra. 

Apesar da aparente constância na intensidade do campo magnético, evidências históricas indicam um aumento substancial na intensidade do vento solar no passado. Esse fenômeno implica que a proteção da superfície da Terra contra o vento solar aumentou com o tempo, potencialmente facilitando a migração de formas de vida dos mares para os continentes.

A geração do campo magnético da Terra é uma consequência da mistura convectiva de ferro fundido dentro do núcleo externo do fluido, impulsionada pelas forças de empuxo que surgem à medida que o núcleo interno se solidifica, gerando assim um efeito dínamo.

Durante os estágios iniciais da formação da Terra, ainda não havia um núcleo interno sólido, o que gerava incertezas quanto à manutenção do campo magnético inicial. As descobertas recentes indicam que o processo que impulsionou o dínamo inicial da Terra foi tão eficiente quanto o mecanismo de solidificação responsável pela geração atual do campo magnético terrestre.

É crucial compreender as flutuações na força do campo magnético da Terra ao longo da história para identificar o momento da formação do núcleo sólido interno. Essa compreensão é essencial para determinar a taxa na qual o calor escapa do interior profundo da Terra, um aspecto fundamental na compreensão de fenômenos como as placas tectônicas.

Um dos principais desafios na reconstrução do campo magnético da Terra desde os tempos antigos é a alteração potencial dos sinais preservados devido a qualquer evento que cause aquecimento nas rochas. As histórias geológicas das rochas na crosta terrestre costumam ser longas e complexas, levando ao apagamento de dados anteriores do campo magnético.

No entanto, o Cinturão Supracrustal de Isua se destaca por sua geologia distinta, estando situado acima da espessa crosta continental que o protege de significativas atividades tectônicas e deformações. Esse cenário único permitiu aos pesquisadores compilar evidências convincentes que sustentam a existência do campo magnético da Terra há 3,7 bilhões de anos.

Os resultados deste estudo também podem oferecer novas perspectivas sobre como o campo magnético da Terra influenciou o desenvolvimento da atmosfera do planeta, particularmente em termos de escape de gases para a atmosfera.

Os autores expressam sua intenção de ampliar o conhecimento do campo magnético da Terra antes do aumento do oxigênio na atmosfera há cerca de 2,5 bilhões de anos, examinando sequências de rochas antigas em regiões como Canadá, Austrália e África do Sul. Uma compreensão aprimorada da força e variabilidade do antigo campo magnético será fundamental para determinar a importância dos campos magnéticos planetários no suporte à vida nas superfícies planetárias e seu impacto na evolução atmosférica.

Fonte: Sci.news