Qual a importância do campo magnético terrestre para os seres vivos?

Marcelo M. Guimaraes
27/03/2016

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Qual a importância do campo magnético da Terra para os seres vivos?
Qual e a principal causa do campo magnético terrestre e por que ele e importante?
Como o magnetismo afeta os seres vivos?
O que poderia acontecer caso não existisse o campo magnético da Terra?

Conceito artístico mostrando a jovem estrela Kappa Ceti, com manchas estelares causadas pelo intenso campo magnético. Os resultados indicam um vento estelar 50 vezes mais intenso do que o do Sol. Na imagem também vemos um planeta do tipo da Terra, que precisaria ter um campo magnético para manter sua atmosfera e ser habitável. Os tamanhos da estrela e do planeta não estão em escala. [1]

Estrelas jovens, em geral, apresentam atividade magnética e taxas de ejeção de massa (através de ventos) maiores que estrelas na sequência principal como o Sol [2]. Uma pergunta importante a se fazer é: como a atividade do jovem Sol poderia ter afetado as condições para o surgimento da vida na Terra? Sabemos por exemplo que o interior de Marte sofreu um resfriamento muito mais rápido que o da Terra, dada a diferença em volume dos dois planetas. Esse resfriamento impossibilitou a manutenção do mecanismo de dínamo que sustenta os campos magnéticos planetários. Sem um campo magnético para protege-lo, Marte teve sua superfície e atmosfera varridas pelo vento solar [3].

Em um recente artigo [4], aceito para publicação no The Astrophysical Journal Letters, o pesquisador brasileiro José Dias do Nascimento, da UFRN e atualmente também no Center for Astrophysics de Harvard, apresenta resultados interessantes sobre o campo magnético e ventos estelares de uma estrela análoga ao Sol, na época em que a vida surgiu na Terra.

A estrela em questão, Kappa Ceti, tem o mesmo tipo espectral do Sol (G5), também é um estrela anã, com massa em torno de 1 massa solar, temperatura efetiva em torno de 5.700K, mas com período de rotação de 9 dias e idade entre 400 e 600 milhões de anos. O campo magnético médio encontrado pelos autores é de 24 G (o campo magnético do Sol é em média 1 Gauss), mas chegando a um máximo de 61 Gauss, enquanto modelos indicam que a taxa de perda de massa através de ventos estelares é 50 vezes maior do que a do Sol. Supondo que o Sol, na sua juventude, apresentou um comportamento semelhante ao de Kappa Ceti, somos levados a concluir que a interação entre o vento solar e a jovem Terra foi muito mais intensa do que é atualmente. Estudos de rochas indicam que a Terra já tinha um campo magnético por volta de 4 bilhões de anos atrás [5], o que provavelmente garantiu as condições para o surgimento de vida na primitiva Terra.

Kappa Ceti se torna um interessante laboratório para o estudo da habitabilidade na Terra na juventude do Sistema Solar.

[1] Crédito da imagem: M. Weiss (CfA) / https://www.cfa.harvard.edu/policies/image_use.html.

[2] CP Folsom et al. The evolution of surface magnetic fields in young solar-type stars – I. The first 250 Myr. MNRAS 457, 580 (2016).

[3] BM Jakosky and RJ Phillips. Mars’ volatile and climate history. Nature 412, 237 (2001).

[4] JD do Nascimento Jr et al. Magnetic Field and Wind of Kappa Ceti: towards the planetary habitability of the young Sun when life arose on Earth. The Astrophysical Journal Letters 820, L15 (2016).

[5] JA Tarduno et al. A Hadean to Paleoarchean geodynamo recorded by single zircon crystals. Science 349, 521 (2015).

Como citar este artigo: Marcelo M. Guimaraes. A importância do campo magnético terrestre para o surgimento da vida na Terra. Saense. http://www.saense.com.br/2016/03/a-importancia-do-campo-magnetico-terrestre-para-o-surgimento-da-vida-na-terra/. Publicado em 27 de março (2016).

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Quando precisamos ir para um lugar novo, ou quando nos perdemos em um lugar desconhecido, geralmente usamos o famoso GPS. Seja pelo celular ou no carro, ele sempre nos ajuda a encontrar o caminho de volta. Entretanto já parou para pensar como as aves que migram do norte ao sul, se localizam? Ou como as tartarugas sabem em que praia botaram os seus ovos quando voltam para o oceano? Tantos outros animais que “inexplicavelmente” tem um GPS que os “leva” até o seu destino.

Isso acontece pois alguns destes animais tem um tipo de bússola, algo que os cientistas chamam de Magnetorrecepção. Eles têm a capacidade de sentir a direção e força do campo magnético terrestre. O mecanismo é fundamental para as migrações e grandes deslocamentos. Só assim as tartarugas conseguem voltar sempre à praia.

Entretanto no meio cientifico, existem duas hipóteses. A primeira é que existe um tipo especial de proteína que permite a certos animais a regular o “relógio biológico” e também detectar campos magnéticos, percebendo sua direção, altitude e localização.

Outra é que existam fotopigmentos em seus olhos, os criptocromos. Capazes de detectar quimicamente o campo magnético e fornecer um estímulo visual que o animal utiliza como bússola. Sendo assim, ele pode ver o campo magnético como um padrão, uma série de cores que mudam de acordo com a direção que ele olha.

Uma possibilidade é que quando uma tartaruga muda de direção, por exemplo, as proteínas oscilem e apontem para o norte, como uma agulha de bússola. Portanto esse movimento poderia provocar um sinal que seria mandado para o sistema nervoso. Essas agulhas, teoricamente formadas por magnetita, de certa forma abririam ou fechariam caminhos neurais. [Science].

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Qual a importância do campo magnético da Terra para os seres vivos?

O campo magnético terrestre é importante para evitar a entrada de partículas vindas do Sol e possibilita a existência das bússolas. A agulha imantada de uma bússola aponta para o norte geográfico, pois o campo magnético gerado pela agulha alinha-se ao campo magnético terrestre.

Qual e a principal causa do campo magnético terrestre e por que ele e importante?

Por causa de seu núcleo feito de metal líquido, a Terra funciona como um enorme ímã com pólos positivo e negativo. O campo magnético é a uma "camada" de forças ao redor do planeta entre esses dois pólos. Conhecida como magnetosfera, essa grande camada é extremamente importante para a vida terrestre.

Como o magnetismo afeta os seres vivos?

De acordo com esse cientista, além dos possíveis efeitos que teriam em humanos, como alterações no ritmo cardíaco e no nível de adrenalina, mudanças na circulação sangüínea, entre outros, as tempestades magnéticas também provocam auroras boreais e austrais, que dificultam o correto funcionamento das redes de ...

O que poderia acontecer caso não existisse o campo magnético da Terra?

Sem um campo magnético, a vida na Terra seria inviável. É graças ao magnetismo do planeta, combinado a seu movimento de rotação, que existe a atmosfera, camada de ar que nos impede de ser completamente tostados pela radiação e sofrer com a influência dos ventos solares – partículas carregadas que o Sol emite.