No Pará, pequena ilha se destaca na pesquisa sobre o geomagnetismo da Terra

Ilha de Tatuoca, no Pará, onde fica um dos dois observatórios magnéticos em funcionamento no Brasil. Foto: divulgação/ Katia Pinheiro

Clarice Cudischevitch

Há quase 62 anos, uma pequena e desconhecida ilha no Pará, localizada a 12 km da costa, tem uma importância estratégica: é um dos dois pontos brasileiros de captação magnética da Terra e responsável por medir importantes fenômenos geofísicos. Acessível apenas por uma viagem de cerca de 30 minutos de barco saindo da cidade de Icoaraci, o observatório magnético de Tatuoca é coordenado pela pesquisadora grantee do Serrapilheira Katia Pinheiro e vem se destacando como um centro de pesquisas geomagnéticas.

Os dois observatórios magnéticos brasileiros pertencem ao histórico Observatório Nacional, criado em 1827 por Dom Pedro I. Além de Tatuoca, a instituição conta com o centenário observatório de Vassouras, localizado no centro-sul do estado do Rio de Janeiro e fundado em 1915. Atualmente, no entanto, por conta do crescimento da cidade, as interferências já são perceptíveis nos dados. Para evitar ruídos, é preciso que carros, por exemplo, estejam a uma distância mínima de 100 metros – o que, em um centro urbano, acaba sendo quase impossível.

Em Tatuoca, por outro lado, como não há moradores, carros nem atividade alguma além da do observatório magnético, o ambiente é propício para as captações. Ainda assim, o controle é rigoroso: não se pode entrar no observatório com brincos, cintos ou qualquer item que contenha metal e possa criar interferência.

“Em 2012 registramos em Tatuoca a passagem do Equador magnético, onde o campo é completamente horizontal”, conta Katia Pinheiro. “A consequência é a formação de intensas correntes elétricas na ionosfera a cerca de 100 km de altitude. Este fenômeno é importante tanto para estudos de geofísica espacial quanto para pesquisas envolvendo a evolução do campo no núcleo.”

Ilha de Tatuoca. Foto: divulgação/ Katia Pinheiro

O campo magnético da Terra

O magnetismo da Terra é uma das mais antigas descobertas científicas do mundo – o primeiro relato sobre a atração de objetos remonta a 600 anos antes de Cristo. O núcleo terrestre se comporta como um grande ímã e é dividido em interno, formado por metais em estado sólido, e externo, em que eles estão na forma líquida e em movimento constante, gerando correntes elétricas.

No núcleo externo, as cargas elétricas levam ao campo magnético. Ele funciona como um “escudo” para as partículas que vêm do Sol e os raios cósmicos que se propagam em direção à Terra. Os observatórios magnéticos, por sua vez, são locais fixos na superfície da Terra onde o campo magnético é medido continuamente – em geral, em intervalos de segundos. Eles garantem um registro de dezenas de anos com grande precisão e são essenciais para descrever variações temporais de longo período geradas no núcleo terrestre.

As variações temporais do campo magnético da Terra mais rápidas (de segundos até dezenas de anos) geralmente são causadas pelo campo externo. Elas são usadas para monitoramento do clima espacial, ou seja, das condições do Sol e do vento solar, que podem influenciar espaçonaves e sistemas tecnológicos na superfície terrestre. “Tempestades magnéticas podem afetar nossos sistemas de comunicação por satélite, como o GPS, e, consequentemente, causar grandes prejuízos para a sociedade.” Já as variações temporais de anos a centenas de anos são causadas pela dinâmica do fluido eletricamente condutor existente no núcleo externo.

Katia Pinheiro entre o diretor do Observatório Nacional, João Carlos dos Anjos (à direita), o coordenador de Geofísica do ON, Fábio Vieira (de camisa branca), alunos e técnicos. Foto: divulgação/ Katia Pinheiro

Anomalia Magnética do Atlântico Sul

A intensidade do campo magnético global decaiu em uma taxa de 6% em 100 anos, mas esse decréscimo não é igual em todo o globo. Em uma região da Terra chamada Anomalia Magnética do Atlântico Sul (AMAS), por exemplo, onde o campo é mais fraco, essa queda acontece mais rapidamente.

“Grande parte da AMAS está localizada no Brasil, mas sua origem e evolução no tempo ainda é um grande debate na comunidade científica”, explica Pinheiro. A consequência desta anomalia é a entrada de partículas de alta energia na magnetosfera, o que pode causar problemas em satélites e risco para astronautas passando por esta região.

A observação da variação secular do campo magnético mostra que ele vem se deslocando para oeste. Por volta de 1600, a AMAS estava na África e, ao longo do tempo, se deslocou para o Brasil. Essa anomalia vem aumentando sua extensão e diminuindo ainda mais a sua intensidade, o que faz com que o “escudo protetor” (campo magnético) seja mais fraco nessa região.

“Há uma grande polêmica sobre se a AMAS é uma indicadora de um processo de reversão, na qual os polos norte e sul magnéticos invertem”, destaca a geofísica. A reversão é um fenômeno não previsível, mas se imaginarmos o campo diminuindo sua intensidade na mesma taxa atual, ainda esperaríamos cerca de 1.500 anos para o início de um processo de reversão. A última vez que os polos estavam invertidos foi há cerca de 780 mil anos.

Como pesquisadora do Observatório Nacional, Katia Pinheiro estuda os chamados jerks geomagnéticos, que são as variações mais rápidas que acontecem no núcleo terrestre – de meses a dezenas de anos. Seu projeto selecionado pela 1ª Chamada Pública do Serrapilheira é o “MAJESTIC- MAgnetic JErks STImulated in the Core”.

A maneira que os jerks são gerados ainda não é bem conhecida, então a pesquisadora reproduz as características observadas na superfície por meio de modelos matemáticos computacionais para tentar entender como eles se formam. “Os resultados do meu modelo são comparados a dados reais registrados em observatórios magnéticos e satélites”, diz Pinheiro. “Assim, pretendo contribuir um pouco para o conhecimento do interior profundo da Terra.”