Por que o polo norte magnético está em movimento e como isso nos afeta

O polo norte magnético está inquieto.

Diferentemente do Polo Norte geográfico, onde as linhas de longitude se encontram no topo do mundo, o polo magnético é o ponto que a bússola reconhece como norte. No momento, está 4 graus ao sul do Polo Norte geográfico, que fica no oceano Ártico a 90 graus norte.

Mas não foi sempre assim.

Em meados do século 19, o polo norte magnético flutuava até bem mais ao sul, pairando na altura do Canadá. No entanto, nos últimos 150 anos, o polo vem se distanciando do Canadá em direção à Sibéria.

Não se pode ignorar a mudança de endereço, uma vez que as bússolas magnéticas ainda apoiam a navegação moderna, desde os sistemas usados pela aviação civil e militar até os que orientam nossos iPhones.

Em 1965, os cientistas iniciaram uma base de dados para representar o campo magnético da Terra, a fim de conseguir acompanhar as constantes mudanças de endereço do polo. A atualização do Modelo Magnético Global é realizada a cada cinco anos - a mais recente em 2015 -, pois o campo magnético está sempre em movimento.

No início de 2018, ficou óbvio que a edição de 2015 tinha problemas, porque o polo havia acelerado seu passeio para a Sibéria, tornando sem efeito o modelo e, consequentemente, alguns sistemas de navegação.

Assim, pela primeira vez, os cientistas atualizaram o modelo antes do previsto e o lançaram na manhã da última segunda-feira (11). Como o trabalho foi concluído após a paralisação parcial do governo norte-americano (atrasando sua publicação), os pesquisadores ainda tentam descobrir os mistérios do interior da Terra que devem estar provocando o imprevisível comportamento do polo.

Uma transformação contínua

A frenética dança do polo norte magnético foi descoberta quase 400 anos atrás, quando o matemático inglês Henry Gellibrand percebeu que o polo havia se aproximado centenas de milhas do polo geográfico num período de 50 anos.

"Foi uma descoberta monumental de que o campo não era estático, mas dinâmico", comenta Andrew Jackson, um geofísico na ETH de Zurique.

Não demorou muito, no entanto, para que o norte magnético mudasse de direção e começasse a se afastar do polo geográfico - demonstrando que o campo não era apenas dinâmico, mas imprevisível.

"O problema que ainda hoje enfrentamos é que não temos um bom esquema que preveja a variação de movimentos do campo", informou Jackson.

Em vista disso, os cientistas começaram a rastrear o inquieto campo magnético. Os primeiros mapas foram desenhados a mão por navegantes exploradores e revelaram que, nos duzentos anos seguintes, o polo magnético rodopiou entre as várias ilhas e canais do Arquipélago Ártico.

Em 1860, fez uma curva acentuada em direção à Sibéria. Desde então, o polo já viajou quase 2.500 km e sua posição mais recente foi no meio do Oceano Ártico, ainda em direção à Rússia.

Os cientistas atribuem esse gosto por viajar ao ferro líquido que sacode dentro do núcleo externo de nosso planeta. Esse ferro flutua: sobe, esfria e afunda. E esse movimento lá embaixo carrega o campo magnético da Terra, produzindo mudanças cá em cima.

Para mapear com mais precisão essas mudanças, cientistas lançaram, há quase 55 anos, o precursor do Modelo Magnético Mundial, que começou como uma parceria entre os EUA e a Grã-Bretanha.

O mapa que hoje conhecemos existe em sua forma atual desde 1990 e é criado por um órgão da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA) e pelo Centro Britânico de Mapeamento Geológico (BGS). É encomendado por agências militares dos EUA e da Grã-Bretanha e usado por muitas outras forças armadas em todo o mundo.

Assim como com o GPS, os sistemas de navegação usados por satélites, aeronaves, navios e outros veículos dependem de bússolas para garantir que estão indo na direção certa. Boa prova disso são os grandes números brancos no fim das pistas de pouso dos aeroportos, que indicam a direção magnética da pista.

Mas, como o campo magnético se move, essa posição muda e as pistas têm de ser repintadas. Este ano, por exemplo, as pistas de pouso do Aeroporto Nacional Dwight D. Eisenhower em Wichita, Kansas, receberão novos nomes que indicarão as novas direções. Serão gastos centenas de milhares de dólares nesse processo - que inclui repintar os enormes números do fim de cada pista e substituir sinalizações.

E tudo isso depende do Modelo Magnético Global, que não é nada fácil de construir. Ao contrário do quilograma ou do segundo, o campo magnético não pode ser definido uma vez e depois usado durante décadas.

"O campo magnético muda constantemente", afirma Susan MacLean, diretora aposentada da divisão de ciências geofísicas da NOAA, que já ajudou a montar o modelo magnético. "Ele muda com o tempo, muda de lugar; e muda até a forma como muda." O rastreamento do campo magnético do planeta, ela acrescentou, é parecido com a meteorologia.

E, assim como o clima, prever exatamente onde o polo estará é simplesmente impossível. Mas os cientistas conseguem chegar perto se têm uma boa quantidade de dados coletados por satélites e observatórios terrestres. Essas informações permitem deduzir como o campo magnético mudou nos últimos anos e a extrapolar o futuro com um modelo que - assim esperamos - se manterá preciso pelos próximos cinco anos.

A peregrinação do polo

Depois do lançamento do Modelo Magnético Global em 2015, os cientistas checaram periodicamente as medições decampo para garantir que estivessem prevendo com precisão as variações do campo magnético da Terra. Quando fizeram essa checagem no início de 2018, descobriram que o modelo estava desalinhado com a realidade.

"Notamos que o desvio no Ártico estava aumentando mais rápido do que esperávamos", conta Arnaud Chulliat, geofísico da Universidade do Colorado, em Boulder, e da NOAA.

Embora o polo norte magnético esteja se distanciando há muito tempo do Canadá em direção à Sibéria, a velocidade do movimento muda drasticamente. Durante a maior parte do século 20, o polo se moveu quase 10 km por ano. Na década de 1980, acelerou, e no ano 2000 já estava viajando a mais de 56 km por ano, quase saindo do Canadá.

Então, em 2015, o polo desacelerou até 48 km por ano. Portanto, quando a equipe publicou o mapeamento magnético mais recente, previa-se que a velocidade continuaria a cair - só que isso não aconteceu.

Pouco depois da publicação do modelo, o polo norte magnético acelerou novamente, e agora a velocidade flutua em torno de 56 km por ano. No fim de 2017, o polo cruzou a linha internacional de mudança de data e entrou no Hemisfério Oriental.

"O problema não é que o polo está em movimento; é o fato de que está acelerando a essa taxa", comenta William Brown, geofísico do BGS. "Quanto mais aceleração ou desaceleração houver, tanto mais difícil fica prever o que acontecerá a seguir."

A consequência disso é que o modelo atual está incorreto, pelo menos no Ártico.

A maioria de nós nunca passará muito tempo - ou qualquer tempo - no topo do mundo; mas alguns voos internacionais passam bem perto do Polo Norte geográfico. O modelo magnético tem de ser preciso por uma questão de segurança.

Alguém que fosse usar o modelo atual para viajar ao polo norte magnético acabaria a 40 km de distância da localização correta do polo.

Assim, os cientistas correram para consertar o modelo, alimentando-o com vários anos de dados recentes. A nova versão disponível é um trabalho conjunto do BGS e da NOAA.

Mas a paralisação parcial do governo dos EUA atrasou o esforço de terminar a revisão dos sistemas disponíveis on-line ao público mantidos pela NOAA. Os pesquisadores conseguiram terminar a atualização na segunda-feira.

Os mapas abertos ao público têm muitos usos, desde o recálculo dos nomes de pistas de pouso até a garantia de que os sistemas do Departamento de Defesa estão devidamente instalados. Engenheiros incorporam o modelo nos sistemas de navegação de smartphones e carros.

Mas, para a maioria da população em baixas e médias latitudes, o modelo atual está apto para uso.

"Abaixo de 65° norte, longe do Canadá, o usuário médio notará muito pouca diferença em sua vida diária", informa Ciaran Beggan, geofísico do BGS.

Apocalipse geomagnético? Provavelmente não.

Com as atualizações finalizadas, os cientistas estão ansiosos por compreender as causas da escapulida do polo em direção à Sibéria. "É óbvio que está acontecendo alguma coisa estranha", comenta Phil Livermore, geofísico da Universidade de Leeds, na Inglaterra.

Durante a longa vida da Terra, o campo magnético enfraqueceu várias vezes. O polo norte magnético escorregou até a "base" do planeta e o polo sul magnético pulou em direção ao topo. O processo levou alguns milhares de anos, mas, quando a força total do campo voltar, terá se invertido.

A viagem recente do polo, juntamente com outras mudanças - como o enfraquecimento do campo magnético da Terra -, tem levando alguns cientistas a se perguntar se uma inversão dessas está prestes a acontecer, na escala de tempo geológico.

"Alguns requisitos da inversão magnética conferem", explica Courtney Sprain, geofísica da Universidade de Liverpool, na Inglaterra, acrescentando que não é possível ter certeza em definitivo.

A maioria dos cientistas, incluindo Sprain, têm dúvidas de que haverá uma inversão geomagnética; em primeiro lugar porque, embora o polo norte magnético esteja mesmo em movimento, o fenômeno não é global, mas regional.

Para Livermore, há duas grandes estruturas magnéticas no núcleo externo: uma sob o Canadá e outra sob a Sibéria. O polo magnético resulta da interação entre os dois.

A estrutura sob o Canadá está enfraquecendo. Como consequência, está perdendo um cabo de guerra com a Sibéria, que vai trazendo para si o polo norte magnético. Enquanto isso, o polo sul magnético permanece relativamente imóvel.

Em segundo lugar, embora o campo magnético da Terra esteja enfraquecendo, muitos peritos afirmam que ainda está bem acima da média geológica de longo prazo.

Peter Olson, geofísico da Universidade Johns Hopkins, acredita que as mudanças em curso representam uma flutuação transitória, e não uma reversão.

Mesmo que o campo magnético esteja à beira de uma inversão, os cientistas garantem que não há perspectiva apocalíptica. Embora o campo desempenhe um papel fundamental de proteção contra a poderosa radiação solar, os registros fósseis não revelam nenhuma extinção em massa durante as reversões passadas.

E, embora também haja riscos para as redes de energia e comunicações, a humanidade terá muito tempo para se preparar.

"De todos os problemas que temos, esse não está entre os dez maiores", esclarece Olson.