[Campo Magnético Terrestre] Explique por que o polo norte magnético da Terra se localiza próximo ao polo sul geográfico. Como essa configuração influencia o comportamento da agulha de uma bússola? Discuta também o papel do campo magnético terrestre na proteção da vida no planeta.
Passo 1
O enunciado pede para entender por que o polo norte magnético da Terra fica perto do polo sul geográfico, como isso faz uma agulha de bússola se orientar e qual é o papel do campo magnético na proteção da vida. Vamos usar o modelo de dipolo magnético terrestre, a definição de pólos magnéticos (“norte” e “sul” de um ímã) e os conceitos de magnetosfera e vento solar.
Passo 2
O campo magnético da Terra pode ser aproximado por um dipolo com momento magnético
inclinado em cerca de
em relação ao eixo de rotação. Num dipolo, chama-se “polo norte magnético” o ponto onde as linhas de campo saem do interior do dipolo e voltam ao espaço; por convenção, esse pólo atrai o “pólo norte” de um ímã. Como polos iguais se repelem, para que o “norte” da bússola (pólo norte do ímã) seja atraído, o pólo da Terra nesse lado deve agir como um polo sul magnético. Consequentemente, o que chamamos de “polo norte magnético” (que atrai o norte da bússola) é, na verdade, um polo sul magnético do dipolo interno — e está próximo ao polo sul geográfico.
Passo 3
A agulha da bússola é um pequeno ímã que pode girar livremente. Seu pólo norte (aquele que atrai ferro) tende a alinhar-se com as linhas de campo da Terra apontando para o pólo norte geográfico, mas, de fato, é atraído pelo pólo sul magnético do dipolo terrestre, situado perto do polo norte geográfico. Assim, a ponta marcadora “N” da bússola aponta para o norte geográfico, porque ela busca o ponto onde as linhas de campo entram no interior da Terra (o pólo sul magnético do dipolo).
Passo 4
O campo magnético terrestre estende-se no espaço formando a magnetosfera, que desvia partículas carregadas do vento solar e raios cósmicos. Sem essa blindagem, prótons e elétrons de alta energia atingiriam diretamente a atmosfera, causando ionização em excesso, aumentando a radiação na superfície e até acelerando a perda de camadas gasosas essenciais. Graças ao campo magnético, a maioria dessas partículas é redirecionada e conduzida aos cintos de radiação, reduzindo o fluxo de radiação nociva e permitindo a manutenção de condições habitáveis.
Resposta
O polo norte magnético da Terra fica perto do polo sul geográfico porque, no modelo de dipolo, o ponto que atrai o pólo norte da bússola tem polaridade magnética oposta ao “norte” de um ímã — ou seja, é um “sul” magnético do dipolo interno e coincide com o sul geográfico. A bússola alinha seu norte ao campo, apontando para esse pólo. Além disso, o campo magnético gera a magnetosfera que desvia o vento solar e radiação cósmica, protegendo a atmosfera e a vida na superfície.