Cientistas no Japão encontraram um registo detalhado da última inversão magnética da Terra, 773.000 anos atrás


A cada 200.000 a 300.000 anos os pólos magnéticos da Terra invertem-se. O que outrora foi o pólo norte torna-se o sul, e vice-versa. É uma época de convulsões invisíveis.

A última inversão foi invulgar por ter sido há muito tempo. Por alguma razão, os pólos têm permanecido orientados como estão agora há cerca de três quartos de um milhão de anos. Um novo estudo revelou alguns dos detalhes dessa inversão.

O estudo do campo magnético da Terra é chamado paleomagnetismo. Envolve o estudo de rochas e sedimentos e por vezes materiais arqueológicos. As rochas que outrora foram fundidas retêm um registo do campo magnético da Terra à medida que solidificavam. O campo magnético relacionado de magnetostratigrafia estuda o registo das inversões geomagnéticas que estão contidas nessas rochas. Ao datar as rochas, os investigadores podem construir uma linha temporal das inversões da Terra.

A última inversão é denominada a inversão geomagnética Matuyama-Brunhes, após os co-descobrimentos: Bernard Brunhes, um geofísico francês, e Motonori Matuyama, um geofísico japonês. Ao longo dos anos desde a sua descoberta, os investigadores têm tentado compreender exactamente quando aconteceu, e também quanto tempo levou.

Este novo estudo intitula-se “A full sequence of the Matuyama-Brunhes geomagnetic reversal in the Chiba composite section, Central Japan” (Uma sequência completa da inversão geomagnética Matuyama-Brunhes na secção composta de Chiba, Japão Central). O autor principal é Yuki Haneda, investigadora do projecto no Instituto Nacional de Pesquisa Polar e investigadora pós-doutorada no Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada do Japão. O artigo é publicado na revista Progress in Earth and Planetary Science.

Os fluxos de lava são um indicador fiável da orientação dos pólos magnéticos da Terra no momento em que a lava solidificou. Mas o que eles não podem fornecer é uma linha temporal. São mais como instantâneos que congelam um momento no tempo.

Os fluxos de lava são muito úteis quando se trata de compreender o campo magnético da Terra no momento da solidificação. “No entanto, as sequências de lava não podem fornecer registos paleomagnéticos contínuos devido à natureza das erupções esporádicas”, disse o autor principal Haneda num comunicado de imprensa.

Um melhor registo pode ser encontrado em alguns depósitos de sedimentos, que se podem formar durante um longo período de tempo. Um destes depósitos chama-se a secção composta de Chiba. Está no Japão, e os geofísicos consideram-no um registo muito detalhado da inversão Matuyama-Brunhes.

“Neste estudo, recolhemos novas amostras e realizámos análises paleo- e rock-magnetic de amostras da secção composta de Chiba, uma sucessão marítima contínua e expandida no Japão Central, para reconstruir a sequência completa da inversão geomagnética Matuyama-Brunhes”, disse Haneda. A secção composta de Chiba é amplamente considerada como contendo o registo sedimentar marinho mais detalhado da inversão geomagnética Matuyama-Brunhes, de acordo com Haneda. Serve de padrão internacional para o limite inferior da Subsérie do Pleistoceno Médio e do Palco Chiban – quando o Homo sapiens surgiu como uma espécie.

A secção composta da Chiba é notável pelo seu pólen bem preservado e pelos micro e macrofósseis marinhos. Contém também camas de tephra. A tephra é um material fragmentário produzido por erupções vulcânicas, normalmente referido como cinza vulcânica. Tudo considerado, Chiba fornece o quadro crono-estratigráfico mais fiável do período de tempo em torno da inversão Brunhes-Matuyama.

O que encontraram vai contra o que alguns outros estudos descobriram, especialmente quando se trata do tempo que a inversão demorou a ocorrer. Alguns estudos sugerem que levou vários milhares de anos, enquanto outro sugere que a inversão foi concluída numa vida humana. As diferentes estimativas de tempo dependem em grande parte de onde na Terra os investigadores recolhem as suas provas. Este estudo baseado na secção composta de Chiba diz que demorou cerca de 20.000 anos, incluindo um período de instabilidade de 10.000 anos que levou à inversão.

“Os nossos dados são um dos registos paleomagnéticos mais detalhados durante a inversão geomagnética Matuyama-Brunhes, oferecendo uma visão profunda do mecanismo da inversão geomagnética”, disse Haneda.

Os micro-fósseis marinhos e o pólen encontrados na secção composta de Chiba também contêm pistas para a inversão magnética. A equipa de investigadores vai investigar os fósseis e o pólen a seguir para tentar saber mais.

Figura que mostra a localização da área de estudo da Península Boso (Japão).
Crédito Imagem: Haneda et al., 2020.

A questão que paira sobre a inversão geomagnética da Terra é “Que efeito têm eles? Isso está fora do âmbito deste estudo, mas é o foco de outras investigações.

Alguns investigadores interrogaram-se se as inversões magnéticas terão contribuído para as alterações climáticas. Embora as provas não estejam de modo algum completas, alguns cientistas delinearam como as inversões magnéticas podem desempenhar um papel.

Em 2006, uma equipa de investigadores fez uma apresentação na Reunião de Outono da União Geofísica Americana intitulada “Será que o Campo Magnético da Terra Influencia o Clima? Ao mencionar as causas aceites das alterações climáticas na Terra, a equipa disse: “O magnetismo raramente tem sido invocado, e as provas das ligações entre variações climáticas e do campo magnético têm recebido pouca atenção”.

“A característica mais intrigante pode ser a recente proposta de jerros arqueomagnéticos. Estes parecem estar correlacionados com eventos climáticos significativos”. Os jerros arqueomagnéticos são mudanças rápidas no campo geomagnético da Terra que são localizadas em vez de globais. Embora haja apenas uma correlação entre eles e o clima, um dia poderá ser estabelecida uma ligação causal. Poderá também haver uma relação causal entre as inversões magnéticas e o clima?

O efeito que as inversões magnéticas têm nos animais é igualmente uma questão fascinante e aberta. Muitos animais empreendem viagens longas e migratórias. Baleias, aves, e tartarugas marinhas, por exemplo. E há provas de que algumas espécies migratórias dependem do campo magnético da Terra para navegar. O fenómeno é chamado de magnetorecepção.

Como é que as criaturas que dependem da magnetorecepção são afectadas pelas inversões geomagnáticas?

Durante uma inversão, os pólos magnéticos não só mudam de lugar, como também a força do campo diminui. Pode também haver pólos temporários no equador ou mesmo múltiplos pólos temporários. Os pólos também podem vaguear, deixando a sua posição original e regressando antes de eventualmente trocarem completamente.

Não é claro o efeito que uma inversão tem sobre os animais. Mas há algumas provas de que as tempestades solares, com toda a sua actividade magnética, podem criar confusão para as baleias migratórias e podem mesmo levá-las à praia elas próprias.

Durante uma inversão, o efeito protector do campo magnético da Terra é reduzido. Mais radiação solar pode atingir a superfície da Terra durante uma inversão, o que pode colocar animais como as baleias em perigo da mesma forma que uma tempestade solar. No entanto, as provas para tal não são claras.

Em todo o caso, a vida na Terra sobreviveu a muitas inversões geomagnéticas, e ainda assim, a vida prospera. Os humanos modernos ainda não enfrentaram uma, por isso, observar a próxima será muito instrutivo.

O efeito mais provável será nos nossos sistemas de energia e comunicações, incluindo os satélites. À medida que o campo magnético global se enfraquece, mais radiação do Sol pode passar. Sabemos por coisas como o Evento Carrington que esse cenário pode ser muito prejudicial.

Embora este estudo não possa abordar todas estas questões, ele faz avançar a nossa compreensão da inversão anterior.

“Os nossos resultados fornecem um registo sedimentar detalhado e alargado da inversão geomagnética M-B e oferecem novas informações valiosas para compreender melhor os mecanismos e a dinâmica das inversões geomagnéticas”, concluem os autores.

Via: UniverseToday

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