Uma inversão geomagnética é a mudança de orientação do campo magnético terrestre de tal forma que o norte e o sul magnéticos são intercambiados. Estes eventos implicam frequentemente um declínio prolongado da intensidade do campo seguido por uma recuperação rápida após o estabelecimento da nova orientação. Estes eventos ocorrem a uma escala de dezenas de milhar de anos ou mais, tendo a mais recente (a inversão de Brunhes–Matuyama) ocorrido há 780.000 anos.
No início do século XX os geólogos repararam pela primeira vez que algumas rochas vulcânicas estavam magnetizadas segundo uma direção oposta à esperada. A primeira estimativa de quando haviam ocorrido as inversões magnéticas foi feita na década de 1920 por Motonori Matuyama, que observou que os campos magnéticos de algumas rochas do Japão estavam ao contrário e que estas rochas eram todas dos início do Pleistoceno ou mais antigas. Naquela altura, a polaridade da Terra era mal compreendida e a possibilidade de ocorrência de inversões suscitaram pouco interesse.
Por meio da análise dos dados paleomagnéticos, sabe-se hoje que o campo magnético terrestre inverteu a sua orientação dezenas de milhares de vezes desde a formação do planeta. Com a cada vez mais precisa Global Polarity Timescale (GPTS) (escala temporal global de polaridade) tornou-se aparente que a taxa à qual ocorrem as inversões ao longo do tempo variou consideravelmente no passado. Durante alguns períodos do tempo geológico (por exemplo o Longo Normal Cretácico), o campo magnético terrestre manteve uma só orientação durante dezenas de milhões de anos. Outras inversões parecem ter ocorrido muito rapidamente, com duas destas inversões durante um período de 50 000 anos. O geólogo Scott Bogue do Occidental College e Jonathan Glen do US Geological Survey encontraram mesmo evidências nas lavas antigas de Battle Mountain, Nevada, que indicam a possibilidade de uma inversão rápida do campo geomagnético num período de apenas quatro anos. A inversão foi datada como tendo aproximadamente 15 milhões de anos de idade. Crê-se que a última inversão (a inversão Brunhes–Matuyama) tenha ocorrido há cerca de 780 000 anos.
Muitos cientistas creem que as inversões são uma característica inerente à teoria do dínamo sobre como é gerado o campo geomagnético. Em simulações por computador, observa-se que as linhas do campo magnético podem por vezes ficar entrançadas e desorganizadas devido aos movimentos caóticos do metal líquido no núcleo da Terra. Algumas simulações, tal conduz a uma instabilidade na qual o campo magnético assume espontaneamente a orientação oposta. Este cenário é apoiado pelas observações do campo magnético do sol, o qual sofre inversões espontâneas a cada 9-12 anos. Contudo, no caso do sol observa-se que a intensidade magnética solar aumenta muito durante a inversão, enquanto todas as inversões na Terra parece ocorrer durante períodos de baixa intensidade do campo.
A frequência das inversões campo magnético da Terra tem variado muito ao longo do tempo. Há 72 milhões de anos (Ma), o campo inverteu-se 5 vezes no intervalo de um milhão de anos. Durante um período de 4 milhões de anos centrado na idade de 54 milhões de anos, ocorreram 10 inversões; há cerca de 42 milhões de anos, ocorreram 17 inversões num intervalo de 3 milhões de anos. Durante um período de 3 milhões de anos centrado na idade de 24 milhões anos, ocorreram 13 inversões. Num período de 12 milhões de anos, centrado na idade de 15 milhões de anos, ocorreram pelo menos 51 inversões. Estas eras de inversões frequentes são contrabalançadas por uns poucos “supercrons” – períodos longos em que não ocorreram inversões.
Na atualidade, o campo geomagnético como um todo está a enfraquecer; a forte deterioração presente corresponde a um declínio de 10–15% ao longo dos últimos 150 anos e que tem acelerado nos últimos anos; porém, a intensidade geomagnética decresceu quase continuamente desde um máximo de 35% acima do valor moderno atingido há aproximadamente 2000 anos. A taxa de diminuição e a força atual encontram-se dentro do intervalo de variação normal, como mostram os registos dos campos magnéticos passados em rochas.
O polo norte magnético da Terra encontra-se em deriva do norte do Canadá em direção à Sibéria com uma taxa atualmente crescente — 10 km por ano no início do século XX, 40 km por ano em 2003, e 64 km atualmente, acumulando um deslocamento de 1.100 quilômetros ao norte do ponto em que pesquisadores o localizaram pela primeira vez. Glatzmaier e o seu colaborador Paul Roberts da UCLA fizeram um modelo numérico dos processos eletromagnéticos e de dinâmica de fluidos no interior da Terra. Os resultados da sua simulação computacional reproduziram caraterísticas-chave do campo magnético ao longo de mais de 40 000 anos de tempo simulado. Adicionalmente, o campo gerado por computador inverteu-se.
Dado que a inversão do campo magnético nunca foi observada por humanos com instrumentação, e como o mecanismo da geração do campo não é bem compreendido, é difícil dizer quais serão as caraterísticas do campo magnético conducentes a uma tal inversão.
Alguns especulam que um campo magnético muito diminuído durante um período de inversão exporá a superfície da Terra a um aumento substancial e potencialmente danoso da radiação cósmica. Contudo, o Homo erectus e os seus antepassados certamente sobreviveram a muitas inversões prévias, embora não dependessem de sistemas informáticos que pudessem ser danificados por grandes ejeções de massa coronal.
Não existem provas incontestadas de que um campo magnético tenha alguma vez causado uma extinção biológica. Uma possível explicação é que o vento solar pode induzir um campo magnético na ionosfera da Terra suficiente para proteger a superfície de partículas energéticas, mesmo na ausência do campo geomagnético normal. Outra possível explicação é que o campo magnético não desaparece completamente, formando-se muitos polos de modo caótico e em locais diferentes durante a inversão, até estabilizar novamente.
Quais seriam as possíveis consequências se presenciássemos uma inversão nos dias de hoje ?
O canal Poligonautas tem um vídeo muito interessante a respeito!
Fontes:
Wikipédia
Inversão geomagnética
https://pt.wikipedia.org/wiki/Invers%C3%A3o_geomagn%C3%A9tica
Youtube
Canal Poligonautas
https://www.youtube.com/user/poligonautas
Outras:
http://www.sciencealert.com/earth-s-magnetic-poles-could-be-about-to-swap-places
https://www.nasa.gov/topics/earth/features/2012-poleReversal.html