Satélites Swarm da ESA mostram: uma enorme Anomalia do Atlântico Sul no campo magnético da Terra continua a expandir-se

O campo magnético da Terra não é uma “capa” uniforme e imutável - e os dados mais recentes de três satélites que vigiam o planeta confirmam isso. Uma grande depressão nessa proteção magnética continua a crescer, segundo as medições mais atuais.

Essa região chama-se Anomalia do Atlântico Sul e estende-se pela zona oceânica entre África e a América do Sul. Os novos dados indicam que, desde 2014, a anomalia aumentou aproximadamente o equivalente a metade da área da Europa continental, ao mesmo tempo que a sua intensidade magnética vai diminuindo.

As medições sugerem que o “oceano” de ferro fundido no núcleo externo da Terra - que gera o campo magnético do planeta - não é estável nem tranquilo, mas sim turbulento e complexo, com um comportamento capaz de alterar o campo externo em escalas de tempo tão curtas como alguns anos.

O campo magnético da Terra é uma vasta teia de linhas de campo geradas pelo dínamo do núcleo: o fluido condutor, em rotação e convecção, no núcleo externo, que transforma energia cinética em energia magnética. Esse campo estende-se pelo espaço, formando uma estrutura invisível à volta do planeta que ajuda a manter a atmosfera e a reduzir a entrada de raios cósmicos.

Ao longo das eras, o campo magnético oscilou em intensidade e chegou mesmo a inverter-se por completo em reversões polares. Estes eventos não representam um perigo direto para a vida à superfície, mas há outras razões para os estudar.

Alguns sistemas de navegação, por exemplo, dependem do campo magnético da Terra. Além disso, o campo desvia partículas carregadas; quando é mais fraco, os satélites ficam mais vulneráveis a acumulações perigosas de carga.

Para lá disso, o campo magnético também desvia radiação solar e cósmica, pelo que astronautas e pessoas em voos a grande altitude ficam expostos a doses de radiação mais elevadas onde o campo é mais fraco.

Compreender as alterações do campo magnético pode revelar o que se passa nas profundezas do planeta e, por sua vez, ajudar os cientistas a construir modelos preditivos mais fiáveis sobre o comportamento futuro - mitigando estes problemas.

A Anomalia do Atlântico Sul, ou SAA, é conhecida pelo menos desde a década de 1960, mas só com o lançamento da missão Swarm da ESA, em 2013 - três satélites concebidos para trabalhar em conjunto no mapeamento do campo geomagnético - foi possível realizar estudos detalhados e contínuos.

Os resultados mais recentes da missão Swarm representam o mais longo acompanhamento contínuo do campo magnético terrestre até hoje, trazendo novas camadas de complexidade à SAA.

"The South Atlantic Anomaly is not just a single block," says geophysicist Chris Finlay of the Technical University of Denmark. "It's changing differently towards Africa than it is near South America. There's something special happening in this region that is causing the field to weaken in a more intense way."

Os cientistas não sabem exatamente o que está a causar a anomalia, mas sabem que o campo magnético no interior do planeta, por baixo dessa região, não se está a comportar como seria esperado. O campo magnético da Terra é aproximadamente dipolar; o polo magnético norte é onde as linhas de campo entram no planeta, e o polo magnético sul é onde elas emergem.

Esta é uma versão bastante simplificada; no conjunto, o campo magnético é bem mais complicado, mas, de forma geral, este modelo descreve como se espera que ele se comporte. Na SAA, parte do fluxo magnético sob a superfície da Terra aparece, de forma curiosa, invertido.

"Normally we'd expect to see magnetic field lines coming out of the core in the southern hemisphere. But beneath the South Atlantic Anomaly we see unexpected areas where the magnetic field, instead of coming out of the core, goes back into the core," Finlay explains.

"Thanks to the Swarm data we can see one of these areas moving westward over Africa, which contributes to the weakening of the South Atlantic Anomaly in this region."

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

Essa massa pode perturbar a convecção a partir do núcleo, o que, por sua vez, alteraria o comportamento do campo magnético acima dela. Acredita-se que seja um comportamento normal da Terra; simplesmente não tínhamos ferramentas para o estudar com este detalhe até há pouco tempo.

Outras alterações no campo magnético terrestre observadas pela Swarm incluem um ligeiro enfraquecimento sobre o Canadá e um ligeiro reforço sobre a Sibéria, associados a uma estrutura magnética em deslocação sob a América do Norte.

"It's really wonderful to see the big picture of our dynamic Earth thanks to Swarm's extended timeseries," says Anja Stromme, Swarm mission manager at ESA. "The satellites are all healthy and providing excellent data, so we can hopefully extend that record beyond 2030, when the solar minimum will allow more unprecedented insights into our planet."

A investigação foi publicada na revista Physics of the Earth and Planetary Interiors.