magnético. Note que as linhas do campo ficaramdirecionadas para fora do núcleo, do lado esquerdoe para dentro do núcleo, do lado direito. Esseexemplo mostra como a variação de temperatura econsequente movimento do fluido no núcleoexterno, podem influenciar na configuração daslinhas de campo magnético.núcleo interno sólido. Isso quer dizer que o núcleointerno está em constante crescimento em umataxa estimada de 25 m 3 /s. Com a cristalização deelementos mais pesados, o núcleo interno liberaelementos mais leves. Estes elementos mais levesbóiam em direção ao manto, contribuindo para aconvecção. Acredita-se que a maior parte daenergia responsável por manter o geodínamovenha desta energia devido à composição (ouquímica).Figura 5. Ilustração de uma região mais quente no núcleo,causando uma subida do fluido eletricamente condutorexistente no núcleo externo e arrastando as linhas do campomagnético.2. Suprimento de energiaPara que o geodínamo seja auto-sustentávelé necessário que haja um constante suprimento deenergia. Caso contrário, ele somente diminuiria suaintensidade até se extinguir. Convecção é omovimento diferencial que ocorre devido a ação daforça gravitacional nas inomogeneidades detemperatura dentro de um fluido. A densidade deum corpo varia principalmente com a temperaturae composição química. Quanto mais quente for ofluido, menos denso ele será e tenderá a boiar.A energia térmica do núcleo foi gerada naépoca em que o núcleo foi formado por colapsogravitacional. Em geral, quanto mais fundo nointerior da Terra, maior é a temperatura. Por isso, onúcleo externo é mais quente na base. Esse fluidomais quente e portanto menos denso tende a subire quando chega no topo perde calor tornando-semais denso e novamente desce, completando ociclo de convecção da energia térmica (Figura 6).O núcleo interno possui um raio de 1221 kme apresenta uma maior porcentagem de ferro (maisdenso) do que o núcleo externo líquido. Com oresfriamento do núcleo, mais ferro é depositado noFigura 6. Ilustração decalor transportado por umfluido – mais quente nabase e mais frio no topo.O fluido menos denso nabase sobe para o topo,ficando mais denso ecompleta o ciclo descendopara a base.Em tempos remotos da história do núcleo, aconvecção química era provavelmente mais fracaporque o núcleo interno era menor ou mesmoinexistente. Então, antes da formação do núcleointerno, o campo magnético era provavelmentegerado somente por convecção térmica.Mas você já pensou que é surpreendente onúcleo se solidificar do centro da Terra, onde astemperaturas são mais altas, em direção ao limitenúcleo-manto? A questão é que a temperatura defusão do ferro aumenta significativamente com apressão. Isso quer dizer que em pressões maioresseria necessária uma temperatura muito maiorpara derreter o ferro.3. Rotação da TerraAntes de explicar sobre os efeitos derotação da Terra, é importante ressaltar que ocampo magnético possui dois componentes: campopoloidal (com componente radial) e toroidal (semcomponente radial), como mostrado na Figura 7.O campo poloidal gerado é o únicoobservado na superfície terrestre, já o campo4
toroidal fica “aprisionado” no núcleo. As interaçõesentre ambos são essenciais para o funcionamentodo geodínamo.devido à interação de um campo magnéticopoloidal com um campo de velocidade toroidal.Esse é o chamado efeito ômega (ω), comomostrado na Figura 9.Figura 7. Representação dos campos poloidal e toroidal.Mas como ocorrem estas interações? É nessa parteque entra outra componente do geodínamo muitoimportante- a rotação da Terra. Imagine um fluidomais quente que está ascendendo da base para otopo do núcleo (Figura 8a), sendo o campomagnético original toroidal e o fluxo na direçãoradial (poloidal). A rotação da Terra causará umatorção (ω) neste fluido e pela teoria do fluxocongelado, sabemos que essa torção tambémocorrerá nas linhas do campo magnético (Figura8b). Esta torção gera um alto gradiente magnéticona região R, fazendo com que se desprenda umnovo fluxo magnético que é poloidal (Figura 8c).Este processo, descrito na Figura 8, é chamado deefeito alfa (α) que gera um campo poloidal a partirde um campo toroidal inicial.Figura 8. Esquemamostrando o efeitoalpha: em (a) um fluxoascendente que arrastaas linhas que campomagnético toroidais (B),em (b) a torção destefluxo causada pelarotação da Terra e em(c) a criação de umfluxo poloidal.Mas o efeito inverso também ocorre, ouseja, a geração de um campo toroidal a partir deum campo inicial poloidal. Esse é efeito ocorreFigura 9. Representação do efeito ômega, onde um campomagnético poloidal interage com um campo de velocidadetoroidal (A).Em B o campo de velocidade é mostrado pelaslinhas pontilhadas e a linha cheia representa o efeito dainteração nas linhas do campo magnético.O geodínamo mantido devido aos efeitos alpha eômega é conhecido como dínamo alpha-ômega(αω), como mostrado na Figura 10. O ciclo alphaômegaé o seguinte: considere um campo dipolarinicial poloidal (Figura 10A), o efeito ômega (Figura10B e C) consiste em uma rotação diferencial,envolvendo o campo magnético em torno do eixode rotação e gerando um campo magnéticoquadrupolar toroidal (Figura 10D) dentro donúcleo. Neste ponto, inicia o efeito alpha, com umaquebra de simetria, devido ao movimento derotação da Terra (Figura 10E) até gerar um novocampo poloidal (Figura 10F) que reforça o campomagnético original (Figura 10A).Figura 10. Ilustração do dínamo alpha-omega, mostrando oefeito omega (A-D) e o efeito alpha (D-F), completando ociclo.5