A Terra está nua sem a sua barreira protetora. O escudo magnético do planeta envolve a Terra e a protege do ataque natural dos raios cósmicos. Mas por vezes, o escudo enfraquece e oscila, permitindo que os raios cósmicos atinjam a atmosfera, criando uma chuva de partículas que os cientistas pensam que podem causar estragos na biosfera.
Isto aconteceu muitas vezes na história do nosso planeta, incluindo há 41 mil anos, num evento chamado excursão Laschamps.
Os raios cósmicos são partículas de alta energia, geralmente prótons ou núcleos atômicos, que viajam pelo espaço a velocidades relativísticas. Normalmente, eles são desviados para o espaço e para longe da Terra pelo escudo magnético do planeta. Mas o escudo é um fenômeno natural e sua força varia, assim como sua orientação. Quando isso acontece, os raios cósmicos atingem a atmosfera da Terra.
Isso cria uma chuva de partículas secundárias chamadas radionuclídeos cosmogênicos. Esses isótopos ficam incorporados em sedimentos e núcleos de gelo e até mesmo na estrutura de seres vivos como árvores. Existem diferentes tipos desses isótopos, incluindo alguns como Cálcio 41 e Carbono 14.
Alguns dos isótopos são estáveis e alguns são radioativos. Os radioativos têm meia-vida que varia de apenas 20 minutos (Carbono 11) até 15,7 milhões de anos (Xenônio 129).
Quando o escudo da Terra enfraquece, mais destes isótopos atingem a superfície do planeta e acumulam-se em sedimentos e gelo. Ao estudar estes núcleos e sedimentos, os cientistas podem determinar a história do escudo magnético. Suas observações mostram que a Terra experimentou um excursão geomagnética ou reversão há 41.000 anos. É chamado de Excursão Laschamps após os fluxos de lava Laschamps na França, onde anomalias geomagnéticas revelaram a sua ocorrência.
A cada centenas de milhares de anos, os pólos magnéticos da Terra invertem. Norte torna-se Sul e vice-versa. Entre esses eventos principais estão mais eventos menores chamados excursões. Durante as excursões, os pólos mudam de lugar por um tempo, sem trocar de lugar. As excursões enfraquecem o escudo da Terra e podem durar de alguns milhares a dezenas de milhares de anos. Quando isso acontece, mais raios cósmicos atingem a atmosfera, criando mais radionuclídeos que caem sobre a Terra.
Os cientistas muitas vezes se concentram em um isótopo radioativo específico em estudos paleomagnéticos. Berílio 10 tem meia-vida relativamente longa de 1,36 milhão de anos e tende a se acumular na superfície do solo.
Sanja Panovska é pesquisadora da GFZ Potsdam, Alemanha, que estuda geomagnetismo. Na recente Assembleia Geral da União Europeia de Geociências (EGU) de 2024, Panovska apresentou nova pesquisa na excursão Laschamps. Ela descobriu que durante a excursão de Laschamps, a produção de Be 10 foi duas vezes maior que o normal.
Para compreender mais detalhadamente a excursão de Laschamps, Panovska combinou radionuclídeos cosmogênicos e dados paleomagnéticos para reconstruir o campo magnético da Terra na época. Ela descobriu que quando o campo diminuía em força, também diminuía. A transição do campo normal para o campo invertido levou cerca de 250 anos e permaneceu invertida por cerca de 440 anos. Durante a transição, o escudo da Terra atinge apenas 5% de sua força normal. Quando foi totalmente revertido, estava com cerca de 25% de sua força normal. Este enfraquecimento permitiu que mais Be 10 e outros radionuclídeos cosmogênicos atingissem a superfície da Terra.
Esses radionuclídeos fazem mais do que acumular sedimentos e gelo. Alguns deles são radioativos. O enfraquecimento do escudo também enfraqueceu a camada de ozônio, permitindo que mais radiação UV atingisse a superfície da Terra. A atmosfera de grande altitude também esfriou, o que alterou o fluxo do vento. Isso poderia ter causado mudanças drásticas na superfície da Terra.
Por estas razões, o evento Laschamps tem sido associado à extinção dos Neandertais, à extinção da megafauna australiana e até ao aparecimento da arte rupestre. Essas ligações não resistiram ao escrutínio científico, mas isso não significa que acontecimentos como o de Laschamps não sejam perigosos. Se acontecesse agora, iria derrubar as nossas redes eléctricas. A região equatorial da Terra se iluminaria com auroras.
“Compreender esses eventos extremos é importante para sua ocorrência no futuro, para previsões do clima espacial e para avaliar os efeitos no meio ambiente e no sistema terrestre”, disse Panovska.
Os cientistas estão aprendendo que o escudo magnético não é estático. Existem anomalias. Uma delas é a Anomalia do Atlântico Sul, região onde o campo magnético é mais fraco perto da Terra. Quando os satélites passam por esta região, ficam expostos a níveis mais elevados de radiação ionizante. A anomalia é provavelmente causada por um reservatório de rocha densa dentro da Terra, ilustrando o quão complexo é o escudo magnético.
Os cientistas não têm certeza sobre o efeito que os raios cósmicos têm sobre a vida quando o escudo magnético está fraco. É tentador correlacionar extinções com eventos como a excursão de Laschamps quando eles se alinham temporalmente. Mas os pólos mudaram, enfraqueceram e inverteram muitas vezes e a vida ainda está aqui e continua a prosperar.
Se a humanidade durar o suficiente, passaremos por uma dessas reversões. Então saberemos.
