O uso de diamantes no estudo do magnetismo terrestre

Um dos mistérios ainda não decifrados pela Ciência diz respeito ao comportamento do campo magnético da Terra. Como e quando ele teria surgido ao longo da história de nosso planeta? Quais as mudanças na sua direção que ocorreram e que ainda podem ocorrer no futuro?

Mudanças dos polos magnéticos   
Alterações na posição dos polos magnéticos já ocorreram e ocorrem frequentemente. Entre os anos de 1580 e 1820, notou-se uma variação de 35° na direção apontada pela agulha das bússolas. 
Através de estudos de rochas do fundo do oceano, esfriadas a partir de material de lava quente vinda do núcleo terrestre, pode-se concluir que a polaridade da Terra inverte-se mais ou menos a cada um milhão de anos.

Várias teorias têm surgido para tentar explicar como funciona o que seria uma espécie de dínamo gerador de magnetismo no interior do planeta. A hipótese mais aceita é de que esta geração se dá por causa de um fluxo de material derretido, principalmente de ferro no núcleo central da Terra, criando uma corrente de elétrons. E já se sabe de longa data (Experiência de Oersted - 1819) que uma corrente elétrica produz próxima a ela um campo magnético.

Pressionando com diamantes
De acordo com as informações que obtive deste artigo recente da Science News, o físico Kei Hirose, especialista em minerais sob alta pressão, no laboratório do Instituto de Tecnologia de Tóquio, juntamente com seus colegas, para recriar as condições de altíssimas pressões e temperaturas do núcleo da Terra, comprimiu pequenos discos de ferro, com apenas cerca de 20 micrômetros de diâmetro, e 10 micrômetros de espessura (cerca de um décimo da espessura de uma folha de sulfite) com auxílio de dois cones de diamante, de 0,2 quilates, como mostrado na figura. O diamante foi usado por possuir a propriedade de dureza maior do que a do aço.
Os discos de ferro, comprimidos durante 30 minutos foram então aquecidos através de um laser infravermelho, chegando a atingir temperaturas de vários milhares de graus. Já que os elétrons no ferro transportam carga elétrica e calor, pode-se medir a condutividade elétrica, e depois estimar a condutividade térmica. Os pesquisadores da equipe de Hirose, usaram eletrodos de ouro e platina, para o ferro transportar corrente elétrica através da amostra. A queda de tensão possibilitou saber quão fortemente o ferro resiste ao fluxo de elétrons.

Provavelmente, ainda demorará um tempo para entendermos por completo como funciona o mecanismo gerador do campo magnético da Terra, mas a cada dia surgem novidades e descobertas neste sentido. Para quem quiser saber mais detalhes destas novidades, sugiro a leitura completa do artigo da Science News (em inglês) cujo link está relacionado nas fontes a seguir.

Fontes:
https://www.sciencenews.org/article/magnetic-mystery-center-earth 
http://www.coladaweb.com/fisica/fisica-geral/magnetismo-terrestre-campo-magnetico-da-terra
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