Há 41 mil anos, o "escudo magnético" da Terra caiu: o que dizem os cientistas acerca deste evento?

Por vezes, o escudo enfraquece e oscila, permitindo que os raios cósmicos atinjam a atmosfera, criando uma chuva de partículas que, segundo os cientistas, pode causar estragos na biosfera. Isto já aconteceu muitas vezes na história do nosso planeta, incluindo há 41 mil anos, no chamado evento de Laschamps.

Os raios cósmicos são partículas de alta energia, geralmente prótons ou núcleos atômicos, que viajam pelo espaço a velocidades relativistas. Normalmente, são desviados para o espaço e para longe da Terra pelo escudo magnético do planeta. Porém, este escudo é um fenómeno natural e a sua força flutua, tal como a sua orientação. Quando isso acontece, os raios cósmicos atingem a atmosfera da Terra.

Isso cria uma chuva de partículas secundárias chamadas radionuclídeos cosmogênicos. Esses isótopos são incorporados em sedimentos e núcleos de gelo e até na estrutura de seres vivos como as árvores. Existem diferentes tipos destes isótopos, incluindo o cálcio 41 e o carbono 14.

Alguns dos isótopos são estáveis e outros são radioativos. Os radioativos têm meias-vidas que variam entre apenas 20 minutos (Carbono 11) e 15,7 milhões de anos (Xénon 129).

Quando o escudo da Terra enfraquece, mais destes isótopos atingem a superfície do planeta e acumulam-se em sedimentos e gelo. Ao estudar estes núcleos e sedimentos, os cientistas podem determinar a história do escudo magnético.

As variações do escudo magnético da Terra

As observações deste escudo magnético mostram que a Terra sofreu uma excursão ou inversão geomagnética há 41 mil anos. Chama-se excursão ou evento de Laschamps, em homenagem aos fluxos de lava de Laschamps, em França, onde as anomalias geomagnéticas revelaram a sua ocorrência.

A cada poucas centenas de milhares de anos, os polos magnéticos da Terra se invertem. O Norte torna-se Sul e vice-versa. Entre estes grandes acontecimentos há outros mais pequenos, chamados excursões. Durante as excursões, os polos deslocam-se durante algum tempo sem trocarem de lugar.

As excursões enfraquecem o escudo da Terra e podem durar de entre alguns milhares a dezenas de milhares de anos. Quando isso acontece, mais raios cósmicos atingem a atmosfera, criando mais radionuclídeos que se precipitam sobre a Terra.

Os cientistas concentram-se frequentemente num isótopo radioativo específico em estudos paleomagnéticos. O berílio 10 tem uma semi-vida relativamente longa de 1,36 milhões de anos e tende a acumular-se na superfície do solo.

O que é que os cientistas nos dizem acerca da última excursão de Laschamps?

Sanja Panovska é uma investigadora do GFZ Potsdam, Alemanha, que estuda o geomagnetismo. Na recente Assembleia Geral da União Europeia de Geociências (EGU) 2024, Panovska apresentou novos estudos sobre a excursão de Laschamps. Descobriu que, durante a excursão de Laschamps, a produção de Be 10 foi duas vezes superior à normal.

Para compreender melhor a excursão de Laschamps, Panovska combinou radionuclídeos cosmogênicos e dados paleomagnéticos para reconstruir o campo magnético da Terra na altura. Descobriu ainda que, quando o campo diminuiu de intensidade, também encolheu.

A transição do campo normal para o campo invertido demorou cerca de 250 anos e manteve-se invertido durante cerca de 440 anos. Durante a transição, o escudo da Terra diminuiu para apenas 5% da sua força normal. Quando foi totalmente invertido, estava a cerca de 25% da sua força normal. Esse enfraquecimento permitiu que mais Be 10 e outros radionuclídeos cosmogênicos chegassem à superfície da Terra.

Esses radionuclídeos fazem mais do que acumular-se nos sedimentos e no gelo. Alguns deles são radioativos. O enfraquecimento do escudo também enfraqueceu a camada de ozônio, permitindo que mais radiação UV chegasse à superfície da Terra. A atmosfera a grande altitude também arrefeceu, o que alterou os fluxos de vento. Isso poderia ter causado mudanças drásticas na superfície da Terra.

Por estas razões, o evento de Laschamps tem sido associado à extinção dos Neandertais, à extinção da megafauna australiana e até ao aparecimento de arte rupestre. Estas ligações não resistiram ao escrutínio científico, mas isso não significa que eventos como o de Laschamps não sejam perigosos. Se ocorressem agora, iriam destruir as nossas redes elétricas e a região equatorial da Terra iria se iluminar com auroras.

Os cientistas estão a aprender que o escudo magnético não é estático. Existem anomalias. Uma delas é a Anomalia do Atlântico Sul, uma região onde o campo magnético é mais fraco perto da Terra. Quando os satélites passam por esta região, são expostos a níveis mais elevados de radiação ionizante.

Essa anomalia é provavelmente causada por um reservatório de rocha densa no interior da Terra, que ilustra a complexidade do escudo magnético. Os cientistas não têm a certeza do efeito que os raios cósmicos têm na vida quando o escudo magnético é fraco.

É tentador correlacionar as extinções com eventos como a excursão de Laschamps, quando estes se alinham temporalmente. Mas os polos já se deslocaram, enfraqueceram e inverteram muitas vezes e a vida ainda cá está e continua a prosperar.

Referência da notícia:
Panovska S. Long-term changes of the geomagnetic field: recent progress, challenges and applications. EGU General Assembly 2024.