5 - Como foi possível faer a verificação de inversão dos polos magnéticos terrestres?

O estudo do campo magnético terrestre é muito importante e tem inúmeras aplicações em diversas áreas, tais como: navegação, comunicação, prospecção mineral, etc. Sabe-se que, a configuração desse campo magnético lembra muito a de um ímã em forma de barra, cujo polo sul está alinhado ao polo norte geográfico e cujo polo norte está alinhado ao polo sul geográfico. É sabido também que a intensidade desse campo varia de 20 a 60 micro Tesla. Entretanto, devido a condições geográficas locais, o valor esperado pode variar muito. Além disso, o campo magnético da Terra não é paralelo à superfície, por isso, ao especificarmos tal campo, usamos tanto sua componente horizontal (na direção Norte-Sul), quanto sua componente vertical.

No experimento do campo magnético terrestre, deseja-se determinar a sua componente horizontal em laboratório. Entretanto, para que isso ocorra, é necessário sobrepor um campo magnético constante (cuja direção e módulo sejam conhecidos previamente) ao campo magnético da Terra. Dessa forma, será possível determinar a componente horizontal de tal campo magnético, através da análise do campo magnético resultante.

Para produzirmos o campo magnético constante e de valores conhecidos, utilizaremos uma Bobina de Helmholtz. Em um ponto P equidistante das duas bobinas, o campo magnético dependerá do número de espiras, da corrente elétrica, do raio das bobinas e da constante de permeabilidade magnética.

Se colocarmos o arranjo da bobina de Helmholtz em uma mesa na direção Leste-Oeste, o campo magnético B no ponto P será perpendicular ao campo magnético da Terra (Bt). Se B=0 T, então a agulha da bússola no ponto P será orientada na direção horizontal de Bt (direção Nort-Sul). Mas, se B for diferente de 0, então a agulha girará em ângulo theta e ficará orientada na direção do campo magnético resultante (Br).

Dessa forma, para obtermos a componente horizontal do campo magnético da Terra, precisamos apenas calcular a tangente do ângulo, que será dada por: B/Bth. Onde Bth= Componente horizontal do campo magnético terrestre.

A descoberta foi feita graças aos sucessivos derrames de lava sobrepostos no Japão, que foram datados com as direções alternadas do campo magnético. Essas medições proporcionaram o estudo das inversões de polaridade nos últimos 4 milhões de anos da história da Terra.