Missão Swarm da ESA revela crescimento da Anomalia do Atlântico Sul no campo magnético da Terra

Um “amassado” enorme no campo magnético da Terra não só existe como está crescendo - e agora há dados novos e contínuos para mostrar isso com mais clareza.

Essa região é a Anomalia do Atlântico Sul, que se estende sobre o Atlântico entre a África e a América do Sul. As medições mais recentes indicam que, desde 2014, ela se expandiu em uma área equivalente a cerca de metade da Europa continental, enquanto sua intensidade magnética continua diminuindo.

Os dados também reforçam uma ideia importante: o oceano de ferro derretido no núcleo externo da Terra - responsável por gerar o campo magnético - está longe de ser estável. Ele é turbulento e complexo, e seu comportamento pode alterar o campo na superfície em escalas de tempo tão curtas quanto alguns anos.

O campo magnético da Terra é uma vasta rede de linhas gerada pelo “dínamo” do núcleo: o fluido condutor do núcleo externo, em rotação e convecção, que transforma energia cinética em energia magnética. Esse campo se estende para o espaço e forma uma estrutura invisível ao redor do planeta, ajudando a manter a atmosfera e a barrar raios cósmicos.

Ao longo de eras geológicas, o campo magnético variou em intensidade e, em alguns momentos, chegou a inverter totalmente seus polos. Essas inversões não representam um perigo direto para a vida na superfície, mas há outros motivos para acompanhá-las de perto.

Alguns sistemas de navegação, por exemplo, dependem do campo magnético. Além disso, o campo desvia partículas carregadas; quando ele enfraquece, satélites ficam mais expostos ao acúmulo perigoso de cargas.

Mais do que isso, o campo magnético ajuda a desviar radiação solar e cósmica, então astronautas e pessoas em voos a grandes altitudes recebem doses maiores de radiação em áreas onde o campo é mais fraco.

Entender como o campo muda pode revelar o que acontece nas profundezas do planeta e, a partir daí, ajudar cientistas a construir modelos melhores para prever seu comportamento futuro e reduzir esses impactos.

A Anomalia do Atlântico Sul (SAA, na sigla em inglês) é conhecida pelo menos desde os anos 1960, mas não havia estudos detalhados e contínuos até o lançamento da missão Swarm, da ESA, em 2013 - três satélites projetados para trabalhar em conjunto mapeando o campo geomagnético.

Os resultados mais recentes da Swarm representam o monitoramento contínuo mais longo do campo magnético terrestre até hoje, revelando novas complexidades na SAA.

"A Anomalia do Atlântico Sul não é apenas um bloco único", diz o geofísico Chris Finlay, da Universidade Técnica da Dinamarca. "Ela muda de forma diferente em direção à África do que perto da América do Sul. Há algo especial acontecendo nessa região que está fazendo o campo enfraquecer de maneira mais intensa."

Os cientistas ainda não sabem exatamente o que causa a anomalia, mas já sabem que o campo magnético no interior do planeta abaixo daquela área não está se comportando como o esperado. O campo magnético da Terra é, em termos gerais, aproximadamente dipolar; o polo magnético norte é onde as linhas de campo mergulham no planeta, e o polo magnético sul é onde elas emergem.

Essa é uma versão bem simplificada: o campo magnético, como um todo, é mais complicado. Ainda assim, em linhas gerais, esse modelo descreve como se espera que ele se comporte. Na SAA, parte do fluxo magnético sob a superfície da Terra aparece, de forma curiosa, invertida.

"Normalmente, esperaríamos ver linhas do campo magnético saindo do núcleo no hemisfério sul. Mas sob a Anomalia do Atlântico Sul vemos áreas inesperadas onde o campo magnético, em vez de sair do núcleo, volta para dentro do núcleo", explica Finlay.

"Graças aos dados da Swarm, conseguimos ver uma dessas áreas se movendo para oeste sobre a África, o que contribui para o enfraquecimento da Anomalia do Atlântico Sul nessa região."

Essa reversão do fluxo magnético pode estar ligada a uma grande e misteriosa “bolha” de material superaquecido fora do núcleo da Terra, conhecida como African Large Low-Shear-Velocity Province (LLSVP), sob a SAA.

Essa bolha pode atrapalhar a convecção vinda do núcleo, o que, por sua vez, mudaria o comportamento do campo magnético acima dela. A hipótese é que isso seja um comportamento normal da Terra; só não tínhamos ferramentas para estudar isso com detalhes até recentemente.

Outras mudanças que a Swarm observou no campo magnético incluem um leve enfraquecimento sobre o Canadá e um leve fortalecimento sobre a Sibéria, associados a uma estrutura magnética em deslocamento sob a América do Norte.

"É realmente maravilhoso ver o panorama geral da nossa Terra dinâmica graças à série temporal estendida da Swarm", diz Anja Stromme, gerente da missão Swarm na ESA. "Os satélites estão todos saudáveis e fornecendo dados excelentes, então podemos, com sorte, estender esse registro para além de 2030, quando o mínimo solar permitirá insights ainda mais inéditos sobre o nosso planeta."

A pesquisa foi publicada em Physics of the Earth and Planetary Interiors.