Geomagnetismo e Paleomagnetismo
A Terra gera um campo magnético em seu núcleo fundido, e o registro desse campo "congelado" nas rochas preserva uma história de reversões e movimento continental que sustenta a tectônica de placas.
Definition
Geomagnetismo é o estudo do campo magnético da Terra, sua estrutura espacial, variação temporal e origem no geodínamo, enquanto paleomagnetismo é o estudo da magnetização fóssil registrada em rochas, usada para reconstruir o comportamento do campo passado e o movimento das placas tectônicas.
Scope
Esta área abrange o campo magnético da Terra e sua história: o campo geomagnético presente e sua descrição como um dipolo geocêntrico mais harmônicos superiores, sua variação secular e sua geração pelo geodínamo no núcleo externo líquido. Trata do paleomagnetismo, o registro de direções e polaridades de campos passados em rochas, a escala de tempo de reversão geomagnética e o magnetismo de rochas e ambiental. A ênfase está na origem do campo na dinâmica do núcleo e na extração de um registro paleomagnético de minerais magnéticos.
Sub-topics
Core questions
- Como o campo geomagnético é descrito e como ele muda com o tempo?
- Como o movimento de fluidos no núcleo líquido gera e sustenta o campo?
- Como as rochas registram o campo magnético antigo e quão confiável é esse registro?
- O que as reversões de polaridade e a aparente deriva polar revelam sobre a história da Terra e o movimento das placas?
Key concepts
- Dipolo axial geocêntrico e os componentes do campo geomagnético
- Variação secular e deriva para oeste
- Geodínamo e magnetohidrodinâmica do núcleo
- Reversões de polaridade geomagnética e a escala de tempo de polaridade
- Magnetização remanente e magnetismo de rochas
Key theories
- Teoria do Geodínamo
- O campo geomagnético é sustentado pela ação de dínamo autoexcitante: o movimento convectivo e rotacional do ferro líquido eletricamente condutor no núcleo externo induz correntes que regeneram o campo contra o decaimento ôhmico.
- Registro e reversões paleomagnéticas
- Minerais magnéticos fixam a direção do campo ambiente à medida que as rochas se formam, de modo que sequências ordenadas de magnetização normal e reversa revelam uma história global de reversões e, através da aparente deriva polar, as posições passadas dos continentes.
Clinical relevance
O geomagnetismo fornece a escala de tempo de reversão de polaridade que calibra a expansão do fundo oceânico e os movimentos das placas, apoia levantamentos magnéticos e navegação, e restringe modelos da dinâmica do núcleo; o magnetismo ambiental auxilia estudos paleoclimáticos e de poluição.
History
Gilbert argumentou em 1600 que a própria Terra é um ímã, Gauss estabeleceu a descrição matemática do campo em bases rigorosas na década de 1830, Brunhes descobriu rochas magnetizadas reversamente em 1906, e a teoria do dínamo e a escala de tempo de reversão paleomagnética de meados do século XX tornaram-se evidências centrais para a tectônica de placas.
Key figures
- William Gilbert
- Carl Friedrich Gauss
- Bernard Brunhes
- Edward Bullard
Related topics
Seminal works
- merrill1996
- butler1992
- fowler2005
Frequently asked questions
- De onde vem o campo magnético da Terra?
- Ele é gerado pelo geodínamo: o ferro fundido eletricamente condutor em convecção no núcleo externo, organizado pela rotação da Terra, impulsiona correntes elétricas que sustentam o campo, de forma semelhante a como um dínamo autoexcitante mantém seu próprio magnetismo.
- Como o magnetismo das rochas ajuda a reconstruir os movimentos das placas?
- Quando as rochas se formam, elas registram a direção do campo magnético, incluindo sua polaridade; a comparação dessas direções fósseis entre continentes e as faixas magnéticas simétricas no fundo do mar revela como as placas e os continentes se moveram ao longo do tempo geológico.