dinâmia

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campo%20Magnetico%20da%20Terra.pdf
Campo Magnético Terrestre 
 
Fonte: http://geomag.usgs.gov/faq.html 
 
1. O que é um campo magnético? 
 
 
 
 
 
Campos preenchem o espaço entre diferentes corpos de matéria, e 
determinam como estes interagem à distância. Na natureza existem diferentes 
tipos de campo, observados pelas forças que geram. Os campos gravitacionais 
determinam a atração entre objetos que possuem massa e os campos elétricos 
resultam na atração entre objetos com polaridade oposta e repulsão entre 
objetos com a mesma polaridade. Um campo magnético só se forma quando 
cargas elétricas se movem. Os campos magnéticos determinam como 
correntes elétricas exercem forças sobre outras correntes elétricas. No caso de 
dois fios elétricos paralelos, se as correntes fluem na mesma direção os fios 
serão atraídos entre si, e caso as correntes tenham sentidos opostos ocorrerá 
repulsão. De um modo geral os campos magnéticos são gerados por correntes 
elétricas, e as correntes elétricas podem ser induzidas por campos magnéticos. 
Um gerador elétrico funciona pelo movimento de campos magnéticos. 
2. O que é um magneto? 
 
 
 
 
 
 
 
A maior parte dos materiais não é magnética. É composta de moléculas, 
constituídas por átomos, cada um dos quais tem elétrons orbitando prótons. O 
movimento de um elétron está associado a uma fraca corrente elétrica gerando 
um campo magnético, que é cancelado pelo movimento de outro elétron. Nos 
materiais magnéticos este cancelamento é incompleto gerando pequenos 
campos magnéticos. Por razões relacionadas à física atômica isso tende a 
acontecer com algumas substâncias como cobalto, níquel e ferro. Nestes 
materiais os campos magnéticos de vários átomos exercem torques nos 
campos elétricos dos átomos vizinhos, resultando no alinhamento dos átomos 
com o conseqüente reforço dos campos e produzindo um campo magnético 
mensurável. Esses materiais são os magnetos. Muitos magnetos, como a barra 
da ilustração, apresentam um dipolo, com o pólo norte onde os campos 
divergem e um pólo sul onde os pólos convergem. 
 
3. A Terra é um magneto? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sim, a crosta terrestre se apresenta magnetizada. O núcleo terrestre com sua 
parte externa fundida e parte interna sólida, ambos compostos principalmente 
por ferro gera um campo magnético que é responsável pela maior parte do 
magnetismo medido em superfície. Mas não existe uma barra magnética 
gigante no centro da Terra. A magnetização permanente como a de um 
magneto descrito no item 2 não ocorre em temperaturas elevadas, acima de 
650oC onde o movimento dos átomos por causa do calor é forte o bastante 
para destruir as orientações necessárias para produzir uma magnetização 
permanente. O núcleo terrestre tem uma temperatura de milhares de graus 
celcius e por isso, embora o núcleo seja responsável pelo campo 
geomagnético ele não é semelhante a um magneto permanentemente 
magnetizado. 
 
 
4. Como o núcleo gera um campo magnético? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O núcleo externo está em estado de convecção turbulenta em conseqüência do 
calor radioativo e da diferenciação química. Sendo assim, este se comporta 
como um gerador elétrico onde a energia cinética convectiva é convertida em 
energia elétrica e magnética. O movimento do ferro (condutor de eletricidade) 
na presença do campo magnético terrestre induz correntes elétricas, as quais 
geram seus próprios campos magnéticos. O resultado deste feedback interno é 
um processo auto-sustentado, enquanto existir energia para manter a 
convecção. A figura acima é esquemática, a movimentação dos fluidos e o 
campo magnético dentro do núcleo e ainda hoje objeto de intensas pesquisas. 
5. O campo magnético terrestre sofre reversões periódicas? 
Sim, isto é comprovado pelas lavas depositadas na superfície terrestre. 
Quando a lava se resfria e cristaliza, bem como quando sedimentos se 
depositam no fundo do oceano e depois se consolidam, eles preservam a 
assinatura magnética do período de deposição (paleomagnetismo – VER OBS 
NO FIM DO TEXTO). A medida dos campos magnéticos permite conhecer a 
história do campo magnético terrestre. Podemos dizer que a Terra possui um 
campo magnético desde 3,5 bilhões de anos atrás e que o mesmo varia ao 
longo do tempo com ocasionais reversões. Os pólos geomagnéticos 
atualmente coincidem aproximadamente com os pólos geográficos, já que a 
rotação da Terra é a principal força dinâmica sobre o núcleo, onde a maior 
parte do campo é gerado. Mas o pólo magnético migra em uma escala de 
tempo secular, e ocasionalmente os pólos magnéticos se distanciam dos pólos 
geográficos. O dínamo terrestre pode gerar um campo magnético com a 
polaridade que existe hoje ou pode gerar um campo de polaridade oposta. 
Antes da última reversão, há 780.000 anos atrás a polaridade era reversa 
comparada com a atual. Aparentemente não existe uma periodicidade fixa para 
as reversões, que aparentemente são eventos aleatórios. Não existe uma 
causa específica conhecida para estas reversões. 
6. Qual a forma do campo geomagnético? 
 
 
 
O campo geomagnético é muitas vezes descrito aproximadamente como um 
dipolo, com linhas emanando do pólo sul e convergindo para o pólo norte. 
Embora esta descrição seja útil para muitos propósitos, não é muito acurada. A 
parte dipolar do campo magnético atualmente apresenta uma declinação de 
11o em relação ao eixo rotacional, e existem componentes não dipolares o que 
torna o campo magnético superficial muito complexo. Sendo assim, a direção 
indicada pela bússola não só tem um desvio em relação ao norte verdadeiro 
(norte geográfico = pólo do eixo de rotação), como esta variação (a declinação) 
é diferente em cada posição geográfica. 
Nota da Coordenação da disciplina 
OBS: Para entender o paleomagnetismo: quando o magma começa a resfriar, 
alguns minerais se cristalizam primeiro, em temperaturas mais elevadas. Estes 
minerais ficam em suspensão dentro do material ainda em fusão. Quando se 
cristalizam minerais com propriedades magnéticas, estes irão se alinhar com o 
campo magnético terrestre existente no momento da cristalização do magma. 
Após o resfriamento e cristalização da rocha, o mineral não terá mais 
mobilidade para se alinhar novamente, então se o campo magnético sofrer uma 
reversão, os minerais daquela rocha continuarão orientados segundo o campo 
magnético do momento da formação da rocha. 
Estado%20fisico%20do%20Manto.pdf
Estado físico do manto terrestre 
 
Recorrendo ao livro de Teixeira e outros (Decifrando a Terra), na pg 329: 
 
“...magma é qualquer material rochoso fundido, de consistência pastosa, e que, 
ao se consolidar, constitui rochas ígneas (ou magmáticas). ... 
Magmas apresentam altas temperaturas, de ordem de 700 a 1200oC, e são 
constituídos por: 
 
a) uma parte líquida, representada pelo material rochoso fundido; 
b) uma parte sólida, que corresponde a minerais já cristalizados e a eventuais 
fragmentos de rocha transportados em meio à porção líquida; e 
c) uma parte gasosa constituída por voláteis presentes na fase líquida, 
predominantemente H2O e CO2.” 
 
Mais adiante, na pg 330: 
 
“É importante frisar que não existe um “oceano de magma” contínuo por 
baixo da litosfera: o comportamento reológico anômalo (mais “plástico”) 
da astenosfera, indicado pelas ondas sísmicas, deve-se a perda de rigidez 
das rochas que constituem a astenosfera, em função das altas 
temperaturas, mas no estado fundamentalmente sólido.” 
 
 
OBS.: O livro citado está disponível na biblioteca do pólo, não deixe de consultar, 
aproveitando para “conhecer” o livro. Identifique os conteúdos, pois os mesmos serão 
importantes em outras aulas de nossa disciplina, em outras disciplinas, e ainda no futuro, 
na sua vida profissional. Este é um material de excelente qualidade, que aprofunda os 
conteúdos de nossa disciplina relacionados mais diretamente com a geologia.
Ondas%20sismicas%20e%20terremotos.pdf
Ondas Sísmicas 
As ondas sísmicas são ondas de impacto produzidas em um terremoto. Vários 
tipos de onda resultam de um abalo sísmico, e o seu estudo permite que os 
geofísicos conheçam a estrutura interna de nosso planeta. 
Algumas ondas sísmicas percorrem o interior da Terra, como as de compressão 
(ou primárias, P) e as ondas sísmicas de cisalhamento (ou secundárias, S). As 
ondas P movem-se através da crosta terrestre como um elástico. Quando a onda 
move-se para a esquerda, por exemplo, ela expande e comprime na mesma 
direção. Produzem um movimento do solo para frente e para trás na mesma 
direção que a onda se propaga. Já as ondas S provocam o movimento do solo 
para cima e para baixo, perpendicular à direção de propagação da onda. 
Outras ondas viajam pela superfície e outras camadas do interior da Terra, 
chamadas ondas superficiais, e são subdivididas em ondas sísmicas superficiais 
Love e ondas sísmicas superficiais Rayleigh. Neste resumo discutiremos somente 
as ondas P e S. 
O desenho abaixo (fonte: site http://domingos.home.sapo.pt/estruterra_3.html) 
ilustra a propagação de ondas sísmicas nas camadas mais superficiais da Terra. 
 
Observe que ao passar pela superfície de descontinuidade muda a velocidade de 
propagação das ondas, e o estudo dos tempos de chegada das ondas nas 
estações A,B e C poderá indicar a profundidade da descontinuidade e a natureza 
dos materiais atravessados. 
O desenho abaixo mostra a propagação de ondas P e S no interior do globo 
terrestre a partir do foco de um terremoto (epicentro). A crosta terrestre é 
representada na figura pela linha de contorno do planeta. Em rosa está o manto 
terrestre, sólido, permitindo a propagação de ondas P e S (trajetória em 
vermelho). Em azul está o núcleo externo, fundido, e que não permite a 
propagação de ondas S. Este fato gera uma “zona de sombra”, isto é uma porção 
da superfície onde as ondas S não podem ser detectadas pelos sismógrafos. 
Observe ainda que as ondas P sofrem refração ao atravessar a superfície do 
núcleo, gerando uma outra “zona de sombra” onde nem ondas S nem ondas P 
podem ser detectadas pelos sismógrafos posicionados na superfície da crosta. A 
figura abaixo foi obtida no site http://www.gcse.com/waves/earthquakes3.htm. 
(Earthquake = terremoto; wave=onda). 
 
A severidade de um terremoto pode ser expressa por dois modos principais. A 
magnitumagnitumagnitumagnitudededede é uma expressão numérica da quantidade de energia liberada por um 
terremoto, normalmente expressa na Escala Richter, determinada pela medida da 
amplitude das ondas sísmicas em instrumentos registradores (os sismógrafos). A 
escala numérica para magnitudes é logarítmica, portanto, as deflexões de um 
sismógrafo para um terremoto de magnitude 5, por exemplo, são 10 vezes 
maiores que um terremoto de magnitude 4, e 100 vezes maiores que um 
terremoto de magnitude 3, e assim por diante A intensidadeintensidadeintensidadeintensidade de um terremoto é 
uma medida subjetiva que descreve quão forte uma onda sísmica foi sentida em 
local particular. Em outras palavras, mede os efeitos de um terremoto em um 
determinado lugar. A intensidade, expressa pela Escala Modificada de Mercalli, 
depende não somente da magnitude de um terremoto, mas também da distância 
desde um epicentro e a geologia local. A Escala Modificada de Mercalli varia de I 
a XII. Assim, os terremotos de Intensidade I não são normalmente sentidos pela 
maioria das pessoas em um determinado local, exceto por umas poucas pessoas 
localizadas em condições especialmente favoráveis, enquanto que terremotos de 
Intensidade XII provocam danos totais.