terça-feira, 10 de julho de 2012

Intermitência Heteroclínica do Campo Magnético da Terra

Existem evidências geológicas de que o pólo magnético da Terra muda de orientação de tempos a tempos, assumindo um comportamento aparentemente caótico. Modelar a variação do campo geomagnético está longe de ser um assunto completamente compreendido. Alguns físicos acreditam que redes heteroclínicas estruturalmente estáveis são o conceito matemático responsável pela dinâmica do campo magnético da Terra. O artigo que pode ser consultado abaixo aborda, de uma forma acessível, um modelo matemático que explica as mudanças de polaridade do campo geomagnético e é destinado a qualquer leitor curioso, que não possua, necessariamente conhecimentos muito especializados de matemática.
A exposição dá a conhecer um dos assuntos que mais tem despertado a atenção no âmbito do geomagnetismo e, no final, é complementada com simulações numéricas.

A Terra comporta-se como um íman de proporções gigantescas, em redor da qual existem curvas de força fechadas com a mesma intensidade do campo magnético. A magnitude do campo geomagnético foi medida pela primeira vez por K. F. Gauss em 1835 e tem sido analisada repetidamente desde então, observando-se um decaimento linear dessa intensidade a uma taxa de 5% por século. De uma forma geral, a história do campo magnético da Terra pode ser descrita grosseiramente como um dipolo axial, onde o pólo Norte geográfico se localiza bastante próximo do pólo Norte magnético – é esta proximidade que promove o bom funcionamento da bússola: o magneto setentrional da agulha magnética da bússola determina o norte da Terra por ser atraído pelo pólo sul magnético do planeta.
Em cada ponto da superfície do planeta Terra, a amplitude do ângulo entre o vetor que aponta para o norte magnético (determinado pela bússola) e o vetor que aponta para o norte geográfico é habitualmente designada por declinação magnética. Esta amplitude depende da região da superfície da Terra; por exemplo, em Portugal, a declinação magnética é de cerca de 7 graus, no Canadá é de cerca de 40 graus e na Finlândia a declinação magnética é praticamente nula. Esta declinação magnética vai variando ao longo do tempo. Na navegação, é usual construir-se cartas com as linhas isogónicas (ou isopóricas) contendo curvas de nível com a mesma declinação magnética e que são actualizadas periodicamente.

Alexandre Rodrigues
Faculdade de Ciências da Universidade do Porto



Sobre o autor
Alexandre Rodrigues é licenciado em Matemática - Ramo Educacional (2003) e Mestre em Matemática - Fundamentos e Aplicações (2006) pela Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, com especialização em sistemas dinâmicos. Obteve em 2012 o grau de Doutor (PhD) em Matemática pela Universidade do Porto com a tese "Heteroclinic Phenomena". Faz investigação em Teoria Qualitativa das Equações Diferenciais. Actualmente é docente destacado no Agrupamento de Escolas de Arouca, continuando ligado ao Centro de Matemática da Universidade do Porto.

Leia o artigo completo aqui.

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