O campo geomagnético Dr. Daniel Acosta Avalos Magnetismo Biológico Escola de Verão – CBPF 2006.

O campo geomagnéticoO campo geomagnético

Dr. Daniel Acosta AvalosDr. Daniel Acosta Avalos

““Magnetismo Biológico”Magnetismo Biológico”

Escola de Verão – CBPFEscola de Verão – CBPF

20062006

O que é o campo magnético?O que é o campo magnético?

Força elétrica: interação entre cargas elétricasForça elétrica: interação entre cargas elétricas Força magnética: interação entre correntes Força magnética: interação entre correntes

elétricaselétricas Corrente elétrica: carga em movimentoCorrente elétrica: carga em movimento Forças elétricas e magnéticas: unidas na força Forças elétricas e magnéticas: unidas na força

eletromagnéticaeletromagnética As duas ficam unidas através da Teoria da As duas ficam unidas através da Teoria da

Relatividade EspecialRelatividade Especial


Fonte da força elétrica: a carga elétricaExistem fontes de força magnética? Não no sentido de uma carga. Não existem cargas magnéticas isoladas!!!


O conceito de O conceito de campocampo aparece como uma aparece como uma abstração da interação a distancia entre corpos.abstração da interação a distancia entre corpos.

Um corpo A interage com outro corpo B Um corpo A interage com outro corpo B através de “algo” que existe em volta de B e através de “algo” que existe em volta de B e que interage com alguma propriedade do que interage com alguma propriedade do corpo A. Este “algo” em B existe independente corpo A. Este “algo” em B existe independente de A e é chamado de de A e é chamado de campocampo..


As correntes elétricas geram campos magnéticos!!!!


E o que acontece nos imãs??

A observação dos imãs e a equação de Maxwell permite concluir que:1. Não existem os monopolos magnéticos2. A menor unidade de fonte do campo magnético é o dipolo magnético

0 B

O que é o campo magnético?O que é o campo magnético? Mesmo assim: qual a origem do magnetismo nos imãs?Mesmo assim: qual a origem do magnetismo nos imãs?

Origem quântica: relação entre o momento angular (spin) e o Origem quântica: relação entre o momento angular (spin) e o momento magnético de uma partícula isolada ou sistema momento magnético de uma partícula isolada ou sistema (átomo ou molécula)(átomo ou molécula)


Para átomos com elétrons desemparelhados observamos Para átomos com elétrons desemparelhados observamos que o momento magnético pode ser escrito que o momento magnético pode ser escrito quanticamente como:quanticamente como:

JgJ B

B é o magneton de Bohr


JJ é o momento angular total e é a soma do é o momento angular total e é a soma do momento angular orbital momento angular orbital LL e do momento e do momento angular de spin angular de spin S.S.

é a divisão entre o momento magnético e o é a divisão entre o momento magnético e o momento total → razão giromagnéticamomento total → razão giromagnética

gg → fator de deslocamento espectroscópico ou → fator de deslocamento espectroscópico ou fator fator gg

Bg


Elétron livre: g = 2,0023Elétron livre: g = 2,0023 No átomo livre: g é calculado através da No átomo livre: g é calculado através da

equação de Lande:equação de Lande:

)1(2

)1()1()1(1

JJ

LLSSJJg

m

eB 2

O magneton de Bohr tem quase o mesmo valor do momento

magnético de spin do elétron livre.

Sistemas de unidadesSistemas de unidades

Sistema MKS (Sistema Internacional)Sistema MKS (Sistema Internacional) Intensidade campo magnético B → Intensidade campo magnético B →

N / Am ou Wb / m N / Am ou Wb / m22 Indução magnética H → A / mIndução magnética H → A / m Nos últimos anos: Nos últimos anos: N / Am ou Wb / mN / Am ou Wb / m22 = Tesla (T) = Tesla (T)

Sistema CGSSistema CGS Indução magnética H → Gauss (G)Indução magnética H → Gauss (G) Intensidade campo magnético B → Oersted (Oe)Intensidade campo magnético B → Oersted (Oe)


Para campos muito fracos:Para campos muito fracos: MKS → nT (10MKS → nT (10-9-9 T) T) CGS → gamma (CGS → gamma ()) Relações:Relações: 1 G = 101 G = 10-4-4 T = 10 T = 10-4-4 Wb / m Wb / m22

1 1 = 10 = 10-5-5 G = 1 nT G = 1 nT


Intensidade do campo magnético originado por fontes diferentes ou detectado por diferentes detectores. Observe que a escala é logarítmica.

História do descobrimento e de seu usoHistória do descobrimento e de seu uso

Magneto → deriva de Magnésia, lugar da Macedônia Magneto → deriva de Magnésia, lugar da Macedônia onde existia muito material magnéticoonde existia muito material magnético

Platão escreveu sobre a atração observada entre estes Platão escreveu sobre a atração observada entre estes tipos de rochas, fenômeno conhecido pelos gregos tipos de rochas, fenômeno conhecido pelos gregos por volta de 400 a. C.por volta de 400 a. C.

Porém.....as primeiras referências ao conhecimento Porém.....as primeiras referências ao conhecimento destas pedras e sua interação com alguma força destas pedras e sua interação com alguma força misteriosa na Terra → registros chineses entre 300 e misteriosa na Terra → registros chineses entre 300 e 200 a. C.200 a. C.


O nome deste artefato é Si Nane funciona da seguinte forma:O cabo da colher aponta para o Sul enquanto a concha apontapara o Norte.... Identificado pela estrela Polaris através da constelação Ursa major. Magia???


Primeiras referências... Shen Kua em 1088Primeiras referências... Shen Kua em 1088 100 anos depois...primeira descrição da 100 anos depois...primeira descrição da

bússola para navegação na Europa pelo bússola para navegação na Europa pelo Alexander Neckham de St. AlbansAlexander Neckham de St. Albans

Chu Yu, autor Cantones de 1117, descreveu Chu Yu, autor Cantones de 1117, descreveu pilotos de navios chineses usando bússolas pilotos de navios chineses usando bússolas para guiar as naves em condições de céu para guiar as naves em condições de céu nubladonublado

BUSSOLA


Comerciantes árabes introduzem a bússola na Europa Comerciantes árabes introduzem a bússola na Europa e deram o nome de e deram o nome de LoadstoneLoadstone ou ou Lode-stoneLode-stone (pedra (pedra que guia) para o imã natural.que guia) para o imã natural.

Pierre de Maricourt (Padre Peregrinus) pesquisa as Pierre de Maricourt (Padre Peregrinus) pesquisa as propriedades dos imãs com forma de agulha e esfera, propriedades dos imãs com forma de agulha e esfera, e descreve os seus resultados em 1269. Descreveu a e descreve os seus resultados em 1269. Descreveu a localização dos pólos, que pólos iguais se repelem e localização dos pólos, que pólos iguais se repelem e pólos diferentes se atraem, e que eles sempre ocorrem pólos diferentes se atraem, e que eles sempre ocorrem em pares de sinais opostos e nunca isolados.em pares de sinais opostos e nunca isolados.


Já tinha sido descrita pelos chineses....porém o Já tinha sido descrita pelos chineses....porém o primeiro relato sobre este fenômeno na Europa só primeiro relato sobre este fenômeno na Europa só acontece com Cristóvão Colombo na sua viagem às acontece com Cristóvão Colombo na sua viagem às Américas, em 1492.Américas, em 1492.

Declinação Magnética


Em 1600, William Gilbert desenvolve o Em 1600, William Gilbert desenvolve o primeiro trabalho científico da história, primeiro trabalho científico da história, estudando as propriedades magnéticas da estudando as propriedades magnéticas da Terra. Comparou o que era conhecido do Terra. Comparou o que era conhecido do campo magnético na superfície da Terra com o campo magnético na superfície da Terra com o campo magnético de um imã de forma campo magnético de um imã de forma esférica, concluindo que a Terra se comporta esférica, concluindo que a Terra se comporta como um grande imã e que sua origem está no como um grande imã e que sua origem está no interior da mesma....interior da mesma....


Magnus magnes ipse est globus Magnus magnes ipse est globus terrestristerrestris

William Gilbert, 1600


Depois, o grande matemático alemão Depois, o grande matemático alemão C.F.Gauss, por volta de 1839, usando a teoria C.F.Gauss, por volta de 1839, usando a teoria do potencial mostrou que o campo magnético do potencial mostrou que o campo magnético da Terra pode ser aproximado a primeira da Terra pode ser aproximado a primeira ordem por um campo dipolar, chamando o ordem por um campo dipolar, chamando o resto do campo de parte irregular. Ele mostrou resto do campo de parte irregular. Ele mostrou que ambas partes têm sua origem no interior que ambas partes têm sua origem no interior da Terra, igual conclusão que a de da Terra, igual conclusão que a de Gilbert.....200 anos depois...Gilbert.....200 anos depois...

História do descobrimento e de seu usoHistória do descobrimento e de seu uso Magnétismo no mundo pre-hispanicoMagnétismo no mundo pre-hispanico Olmecas: uma das civilizações mais antigas do Olmecas: uma das civilizações mais antigas do

continente americano.continente americano. Surgiu na Centro América e no MéxicoSurgiu na Centro América e no México


Olmecas: cabeças colossaisOlmecas: cabeças colossais


Olmecas:Olmecas: Era uma cultura muito Era uma cultura muito

antiga com antiga com conhecimentos em conhecimentos em varias ciências. A varias ciências. A escultura ao lado é escultura ao lado é uma das mais antigas uma das mais antigas representações do representações do coração humanocoração humano


Olmecas: eles usaram materiais magnéticos Olmecas: eles usaram materiais magnéticos em objetos ornamentaisem objetos ornamentais

Estátua com disco de hematita Espelho de magnetita


Olmecas: Olmecas: Os arqueólogos Os arqueólogos

utilizam métodos utilizam métodos de mapeamento de mapeamento magnético para magnético para encontrar restos encontrar restos arqueológicos em arqueológicos em sítios olmecas.sítios olmecas.


Olmecas:Olmecas:

Escultura de uma Escultura de uma cabeça de tartaruga. cabeça de tartaruga. A bússola mostra A bússola mostra que ela esta que ela esta magnetizada, com magnetizada, com um dos pólos um dos pólos magnéticos no bico magnéticos no bico do focinho. do focinho.


OlmecasOlmecas

Esta barra de 3.5 cm é de magnetita, e o momento magnético está orientado ao longo deseu comprimento. Ao ser colocada numa rola flutuando em água, ela fica orientada como campo geomagnético, e o sulco fica orientado no eixo N-S magnético. Possivelmente foiusado num artefato semelhante a uma bússola de navegação.


Olmecas: Olmecas: Descobriram o magnetismo antes dos Chineses ou houve Descobriram o magnetismo antes dos Chineses ou houve

intercâmbio de conhecimentos entre ambos povos??intercâmbio de conhecimentos entre ambos povos?? As evidências mostram que os olmecas conheciam as As evidências mostram que os olmecas conheciam as

propriedades magnéticas dos minerais, e que propriedades magnéticas dos minerais, e que possivelmente usavam estas propriedades na navegação possivelmente usavam estas propriedades na navegação ou na orientação de prédios.ou na orientação de prédios.

Ainda faltam mais estudos para que seja descoberto se Ainda faltam mais estudos para que seja descoberto se realmente os Olmecas usaram o magnetismo da Terra em realmente os Olmecas usaram o magnetismo da Terra em tarefas de orientação antes do que outras culturas.tarefas de orientação antes do que outras culturas.

Definição dos Definição dos parâmetros necessários parâmetros necessários

para a descrição do para a descrição do campo geomagnéticocampo geomagnético

Campo geomagnético: Campo geomagnético: definiçõesdefinições

Definição dos parâmetros necessários para a Definição dos parâmetros necessários para a descrição do campo geomagnéticodescrição do campo geomagnético

Campo magnético → FCampo magnético → F Componente horizontal → HComponente horizontal → H H pode ser observada com a bússolaH pode ser observada com a bússola Ângulo entre H e o norte geográfico: declinação Ângulo entre H e o norte geográfico: declinação

magnética ou variação (D)magnética ou variação (D) D é + (-) quando H aponta para o Leste (Oeste) do D é + (-) quando H aponta para o Leste (Oeste) do

NorteNorte Ângulo entre F e H: inclinação magnética (I)Ângulo entre F e H: inclinação magnética (I) I é + (-) quando F aponta para baixo (cima)I é + (-) quando F aponta para baixo (cima)

Mapas IGRFMapas IGRF

Mapas dos componentes do campo Mapas dos componentes do campo geomagnéticogeomagnético

World Magnetic Survey: compilação dos World Magnetic Survey: compilação dos dados adquiridos entre 1961 e 1967dados adquiridos entre 1961 e 1967

Geração dos mapas internacionais de Geração dos mapas internacionais de referência do campo geomagnético (IGRF)referência do campo geomagnético (IGRF)


Maiores valores: no pólo Norte magnético na Maiores valores: no pólo Norte magnético na Antártica, no pólo Sul magnético no Círculo Antártica, no pólo Sul magnético no Círculo Polar Ártico e na região da Sibéria (anomalia Polar Ártico e na região da Sibéria (anomalia magnética). Valores aproximadamente de 0,68 magnética). Valores aproximadamente de 0,68 GG

Menores valores: América do Sul (anomalia Menores valores: América do Sul (anomalia do Atlântico Sul). Valores aproximadamente do Atlântico Sul). Valores aproximadamente de 0,22 Gde 0,22 G


O ângulo entre a direção do campo horizontal O ângulo entre a direção do campo horizontal e o norte geográfico muda com a região do e o norte geográfico muda com a região do planeta. A bússola nunca aponta para o planeta. A bússola nunca aponta para o mesmo ponto!!mesmo ponto!!

Linhas agônicas: D = 0Linhas agônicas: D = 0 Duas linhas agônicas: uma atravessa o Duas linhas agônicas: uma atravessa o

continente americano e a outra atravessa o continente americano e a outra atravessa o continente Europeu e metade da África.continente Europeu e metade da África.


Hemisfério Norte: linhas de campo dirigidas para Hemisfério Norte: linhas de campo dirigidas para baixo (I>0) na maior parte.baixo (I>0) na maior parte.

Hemisfério Sul: linhas de campo dirigidas para cima Hemisfério Sul: linhas de campo dirigidas para cima (I<0) na maior parte.(I<0) na maior parte.

Pólo Norte: I = +90o – Pólo Sul: I = -90o Pólo Norte: I = +90o – Pólo Sul: I = -90o Equador geomagnético: I = 0o Equador geomagnético: I = 0o 1965: 1965: PNM = 75,5oN e 101oW; Ilha de Bathurst, Canadá PNM = 75,5oN e 101oW; Ilha de Bathurst, Canadá

– Círculo Polar Ártico– Círculo Polar Ártico PSM = 65,5oS e 140,3oE; Costa de Adelaide, PSM = 65,5oS e 140,3oE; Costa de Adelaide,

Antártica (Fora do Círculo Antártico)Antártica (Fora do Círculo Antártico)


Linhas agônicas: definem rotas migratórias dentro do Linhas agônicas: definem rotas migratórias dentro do continente americano e europeu e entre a Europa e a continente americano e europeu e entre a Europa e a África.África.

Direção da inclinação: permite distinguir o hemisférioDireção da inclinação: permite distinguir o hemisfério Linhas isodinâmicas (igual intensidade) se estendem Linhas isodinâmicas (igual intensidade) se estendem

na direção Leste-Oeste: permitem uma determinação na direção Leste-Oeste: permitem uma determinação aproximada da latitude em cada hemisférioaproximada da latitude em cada hemisfério

Linhas isoclínicas (igual inclinação) e linhas Linhas isoclínicas (igual inclinação) e linhas isogônicas (igual declinação) definem uma malha isogônicas (igual declinação) definem uma malha sobre o globo terrestre, permitindo a localização de sobre o globo terrestre, permitindo a localização de pontos na superfície através de coordenadas pontos na superfície através de coordenadas magnéticas.magnéticas.


Campo principal: variações temporais muito Campo principal: variações temporais muito lentas, da ordem de centenas de anos.lentas, da ordem de centenas de anos.

Variações rápidas: provocadas por fontes Variações rápidas: provocadas por fontes externas. Tempo de variação de várias horas à externas. Tempo de variação de várias horas à alguns minutos ou segundos.alguns minutos ou segundos.


Variações temporais lentas

Mapas IGRFMapas IGRFVariações temporais lentas

Mapas IGRFMapas IGRFVariações temporais rápidas

Mapas IGRFMapas IGRFTeoria do potencial no campo geomagnéticoTeoria do potencial no campo geomagnético

A idéia aqui é modelar o campo principal que é A idéia aqui é modelar o campo principal que é basicamente estático.basicamente estático.

Numa região como a atmosfera terrestre, onde não Numa região como a atmosfera terrestre, onde não existem correntes elétricas nem material magnético:existem correntes elétricas nem material magnético:

0 ,0 BB

VB

02 Vde onde:


Solução da Eq. de Laplace em coordenadas esféricas:Solução da Eq. de Laplace em coordenadas esféricas:

r é a distância a partir da origem é a colatitudeé a longitude

P( ) são os polinômios de LagrangeRE é o radio da Terra

gmn, hm

n, cmn, sm

n são os coeficientes de Gauss

1 0 1

1

sin

cos

)(n

n

mn

E

mn

nEm

n

n

E

mn

nEm

n

mnE

mR

rs

r

Rh

mR

rc

r

Rg

PRV

Teoria do potencial no campo geomagnéticoTeoria do potencial no campo geomagnético


Solução da Eq. de Laplace em coordenadas esféricas:Solução da Eq. de Laplace em coordenadas esféricas:

1

n

E

r

R

n

ER

r

Termo das fontes internas

Termo das fontes externas

A modelagem IGRF usa os coeficientes de Gauss gmn e hm

n


Cada 5 anos, observatórios geomagnéticos Cada 5 anos, observatórios geomagnéticos reunem as medições do vetor de campo reunem as medições do vetor de campo geomagnético para criar o mapa IGRF.geomagnético para criar o mapa IGRF.

Estes valores são usados na solução de V em Estes valores são usados na solução de V em coordenadas polares.coordenadas polares.

Gauss já havia mostrado que os componentes Gauss já havia mostrado que os componentes que mais contribuem na solução são g e h, ou que mais contribuem na solução são g e h, ou seja, aqueles das fontes internas do planeta seja, aqueles das fontes internas do planeta Terra.Terra.


Na tabela aparecem os valores IGRF para os Na tabela aparecem os valores IGRF para os coeficientes g e h.coeficientes g e h.

Os valores dos coeficientes para anos passados Os valores dos coeficientes para anos passados são revisados e corrigidos. Eles são chamados são revisados e corrigidos. Eles são chamados de DGRF ou Campo Geomagnético de de DGRF ou Campo Geomagnético de Referência Definitiva.Referência Definitiva.

Também aparece a estimativa para a variação Também aparece a estimativa para a variação secular (SV).secular (SV).


Relação entre os pólos geográficos,

geomagnéticos e magnéticos

Geomagnético: a partir do IGRFMagnético: experimental


A teoria do potencial permite pensar que a A teoria do potencial permite pensar que a fonte principal do campo geomagnético vem fonte principal do campo geomagnético vem de um dipolo inclinado no centro da Terra, de um dipolo inclinado no centro da Terra, como mostrado na figura anterior.como mostrado na figura anterior.

Se tem uma melhor aproximação se o dipolo Se tem uma melhor aproximação se o dipolo estiver deslocado do centro da Terra por uns estiver deslocado do centro da Terra por uns centos de km. centos de km.

Porém, Porém, não existe nenhuma realidade física não existe nenhuma realidade física nesta fonte dipolar. Ela é simplesmente uma nesta fonte dipolar. Ela é simplesmente uma forma fácil de visualizar e entender o grosso forma fácil de visualizar e entender o grosso do campo geomagnéticodo campo geomagnético..

Modelos sobre a origem do campo Modelos sobre a origem do campo geomagnéticogeomagnético

O campo geomagnético é originado por material O campo geomagnético é originado por material magnético no interior?magnético no interior?

Cálculos mostram que numa profundidade de Cálculos mostram que numa profundidade de 25 km a temperatura estaria próxima dos 75025 km a temperatura estaria próxima dos 750oo C, C, e nesta temperatura nenhum mineral permanece e nesta temperatura nenhum mineral permanece magnético. Assim, teria que ser material magnético. Assim, teria que ser material magnético na crosta terrestre.magnético na crosta terrestre.

Porém, uma revisão sobre os tipos e a Porém, uma revisão sobre os tipos e a quantidade de material magnético na crosta da quantidade de material magnético na crosta da Terra mostrou que eles produzem uma Terra mostrou que eles produzem uma magnetização insuficiente para criar o campo magnetização insuficiente para criar o campo geomagnético como ele é.geomagnético como ele é.


Indução magnética no centro da Terra:Indução magnética no centro da Terra: Neste modelo, correntes elétricas circulando Neste modelo, correntes elétricas circulando

no centro líquido da Terra induziriam um no centro líquido da Terra induziriam um campo magnético parcialmente alinhado com campo magnético parcialmente alinhado com o eixo de rotação do planeta. o eixo de rotação do planeta.

Porém, num circuito resistivo uma corrente Porém, num circuito resistivo uma corrente decai exponencialmente com o tempo, e o decai exponencialmente com o tempo, e o tempo de decaimento no caso da Terra é da tempo de decaimento no caso da Terra é da ordem de 15 000 anos. Mas o campo da Terra ordem de 15 000 anos. Mas o campo da Terra tem aproximadamente 3500 milhões de anos, tem aproximadamente 3500 milhões de anos, então.......então.......


Para que um modelo explique o campo Para que um modelo explique o campo geomagnético ele tem que levar em geomagnético ele tem que levar em consideração a consideração a geraçãogeração e a e a manutençãomanutenção de de correntes elétricas no interior da Terra.correntes elétricas no interior da Terra.

Modelo do Dínamo......Modelo do Dínamo......


O dínamo funciona através do princípio da O dínamo funciona através do princípio da indução eletromagnética: uma bobina de indução eletromagnética: uma bobina de material condutor movimentando-se na material condutor movimentando-se na presença de um campo magnético uniforme é presença de um campo magnético uniforme é capaz de gerar correntes elétricas, e vice-versa: capaz de gerar correntes elétricas, e vice-versa: correntes elétricas na bobina podem gerar correntes elétricas na bobina podem gerar campos magnéticos..... Porém, para o dínamo campos magnéticos..... Porém, para o dínamo funcionar é preciso uma fonte externa de funcionar é preciso uma fonte externa de energia que mantenha a corrente circulando na energia que mantenha a corrente circulando na bobina para gerar o campo magnético....bobina para gerar o campo magnético....


Modelo dipolar ideal

Interior da Terraa = 6400 kmc = 3500 kmb = 1200 km


Para que o geodínamo funcione ele tem ser Para que o geodínamo funcione ele tem ser “automantido”, ou seja, tem que funcionar sem fontes “automantido”, ou seja, tem que funcionar sem fontes externas de energia a partir de uma perturbação externas de energia a partir de uma perturbação inicial.inicial.

Os geofísicos acreditam que a fonte de energia Os geofísicos acreditam que a fonte de energia interna que mantém as correntes no geodínamo se interna que mantém as correntes no geodínamo se encontra nas reações químicas e nos processos encontra nas reações químicas e nos processos dissipativos entre o núcleo interno e o externo.dissipativos entre o núcleo interno e o externo.


Até hoje não se sabe exatamente qual é o Até hoje não se sabe exatamente qual é o mecanismo do geodínamo. Ele tem que incluir mecanismo do geodínamo. Ele tem que incluir características como as variações seculares e características como as variações seculares e as inversões de polaridade periódicas.....as inversões de polaridade periódicas.....

Matematicamente o problema ainda é mais Matematicamente o problema ainda é mais complicado, pois ele é governado pelas complicado, pois ele é governado pelas equações da magnetohidrodinâmica...equações da magnetohidrodinâmica...


Modelo alfa-omega: equilíbrio entre a força de Coriolis e a Força de Lorentz


Hipótese Gravi-magnéticaHipótese Gravi-magnética

Relação entre o momento angular e o momento Relação entre o momento angular e o momento magnético do planeta. O quociente é uma magnético do planeta. O quociente é uma

constante. constante.


A hipótese gravi-magnética propõe que uma A hipótese gravi-magnética propõe que uma massa rotando tem o mesmo efeito magnético massa rotando tem o mesmo efeito magnético que uma carga elétrica rotando. As constantes que uma carga elétrica rotando. As constantes de força respectivas determinam esta relação.de força respectivas determinam esta relação.


k

G

Mf

rB

J

P

2

4

4

5

P – momento magnéticoJ – momento angularM – massa de uma esferaB– campo magnético geradoR – raio do corpo– velocidade angular de giroG – constante gravitacionalk – constante de CoulombF – fator de densidade – permeabilidade magnética


Jk

GP

2

1

Num gráfico poderia se observar se esta relação faz sentido, observando que o log da constante P/J é -10.37

O valor observado a partir dos dados dos planetas é -11.13 ± 0.42

Modelos sobre a origem do campo geomagnéticoModelos sobre a origem do campo geomagnético

Nature 278 (5 April 1979) 535-538

Outro dados....Outro dados.... O campo geomagnético tem aproximadamente O campo geomagnético tem aproximadamente

3 bilhões de anos....3 bilhões de anos.... O campo geomagnético tem invertido sua O campo geomagnético tem invertido sua

polaridade em diferentes épocas. Este processo polaridade em diferentes épocas. Este processo se repete em média a cada 200000 anos, porem se repete em média a cada 200000 anos, porem o intervalo entre inversões é muito variável. A o intervalo entre inversões é muito variável. A última inversão foi a 780000 anos.última inversão foi a 780000 anos.

Ninguém sabe como isso acontece.Ninguém sabe como isso acontece. Modelos de hidrodinâmica para o geodínamo Modelos de hidrodinâmica para o geodínamo

predizem o surgimento espontâneo de predizem o surgimento espontâneo de inversões de polaridade.inversões de polaridade.

Inversão espontanea de polaridade

Outro dados....Outro dados....

A intensidade do campo geomagnético vem A intensidade do campo geomagnético vem diminuindo nos últimos 2000 anosdiminuindo nos últimos 2000 anos

Nos últimos 150 anos ele caiu 10% do seu Nos últimos 150 anos ele caiu 10% do seu valor.valor.

Estamos perto de uma nova inversão de Estamos perto de uma nova inversão de polaridade??polaridade??

Não se sabe quanto tempo demora uma Não se sabe quanto tempo demora uma inversão.... Possivelmente 1000 ou 28000 anos inversão.... Possivelmente 1000 ou 28000 anos para o processo se completar.para o processo se completar.

PaleomagnetismoPaleomagnetismo

Magnétismo interplanetarioMagnétismo interplanetario

PlanetaPlaneta Int. Campo MagInt. Campo Mag InclinaçãoInclinação

MercúrioMercúrio 0,00060,0006 ~~

VênusVênus <0,0004<0,0004 ~~

TerraTerra 11 10,810,800

MarteMarte <0,0002<0,0002 ~~

JúpiterJúpiter 19.51919.519 9,69,600

SaturnoSaturno 578578 <1<100

UranoUrano 47,947,9 58,658,600

NeturnoNeturno 27,027,0 474700

PlutãoPlutão 0,00,0 ~~

Magnétismo interplanetarioMagnétismo interplanetario

Auroras na Terra

Auroras em Saturno Auroras em Júpiter

Campo Magnético no Sol

Contribuição para a origem da vidaContribuição para a origem da vida

Anéis de van Allen: proteção contra o vento solar.Anéis de van Allen: proteção contra o vento solar.


Efeitos: auroras boreais


Hipótese de Uffen: publicada na revista Nature Hipótese de Uffen: publicada na revista Nature de 1963, estabelece uma relação entre o de 1963, estabelece uma relação entre o surgimento da campo geomagnético, a surgimento da campo geomagnético, a formação dos anéis de van Allen e o formação dos anéis de van Allen e o favorecimento da vida na superfície do favorecimento da vida na superfície do planeta. Ainda relacionou o surgimento e a planeta. Ainda relacionou o surgimento e a extinção de espécies com as inversões de extinção de espécies com as inversões de polaridade no campo geomagnético.polaridade no campo geomagnético.


A Hipótese de Uffen foi muito discutida e A Hipótese de Uffen foi muito discutida e rebatida, porém depois surgiram evidências rebatida, porém depois surgiram evidências geológicas sobre a extinção de organismos geológicas sobre a extinção de organismos marinhos na mesma época das inversões de marinhos na mesma época das inversões de polaridade.......e até hoje é assunto de polaridade.......e até hoje é assunto de discussão.discussão.

O campo geomagnético Dr. Daniel Acosta Avalos Magnetismo Biológico Escola de Verão – CBPF 2006.

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