O campo magnético global da Terra é gerado no seu núcleo metálico, localizado quase 3.000 quilómetros abaixo da superfície do planeta. O campo existe na Terra há pelo menos 3,5 bilhões de anos e oferece pistas sobre como outros planetas, estrelas e corpos celestes podem ter se formado.
As cientistas refinam sua compreensão de como esse campo funciona na sua contínua sonda da história planetária, uma idéia que usam para explicar esse processo é a teoria do dínamo – a idéia de que um grande dínamo, ou gerador de campo magnético, existe dentro do núcleo externo da Terra, onde o ferro líquido se move constantemente à medida que o planeta esfria. Este movimento contínuo cria correntes elétricas à medida que os elétrons se movem através do líquido. Através deste processo, a energia do fluido em movimento é convertida em um campo magnético que pode ser sustentado por bilhões de anos.
A consciência de que corpos planetários como a Terra, a Lua, Marte e até mesmo asteróides têm, ou uma vez tiveram, um campo magnético é crucial para a compreensão da sua história e estrutura interna. Isso porque a presença de um campo magnético dentro de um corpo revela que ele também provavelmente formou um núcleo metálico que gerou esse campo, segundo Benjamin Weiss, professor associado do Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias. Tal campo é uma das poucas formas de sentir remotamente um núcleo metálico enterrado tão profundamente sob a superfície de um corpo.
Se um fragmento ou rocha de um corpo planetário é magnetizado, isto sugere que o corpo sofreu um derretimento em larga escala no qual material mais pesado afundou para o interior para formar um núcleo metálico e material mais leve flutuou para a superfície para criar uma crosta rochosa. Este processo dá a um planeta a sua história. “Caso contrário, seria uma pilha de pó do espaço”, disse Weiss.
Determinar se um planeta gerou um campo magnético no passado não só é importante para inferir a presença de um núcleo, mas também pode ser importante para aprender sobre a origem do corpo planetário e até mesmo a história das mudanças climáticas para esse corpo.
Por exemplo, embora Marte não tenha hoje um campo magnético gerado por um núcleo dínamo, Weiss e seus colegas identificaram a magnetização nas rochas marcianas, o que indica que Marte teve um forte campo global há bilhões de anos. Parece que o desaparecimento desse primeiro dínamo coincidiu aproximadamente com a perda da espessa atmosfera de Marte e a transição de um clima quente e úmido para as atuais condições frias e inóspitas do planeta.
Mas o entendimento dos cientistas da teoria do dínamo tem sido complicado pelas recentes descobertas de rochas magnetizadas da lua e meteoritos antigos, bem como um campo ativo de dínamo em Mercúrio – lugares que se pensava terem talvez resfriado muito rápido ou serem muito pequenos para gerar um campo magnético auto-sustentado. Pensava-se que corpos mais pequenos não poderiam ter dínamos porque arrefecem mais rapidamente e por isso é mais provável que tenham núcleos metálicos que não permanecem em forma líquida durante muito tempo.
Em 2008, um grupo liderado pelo MIT que incluía Weiss descobriu traços magnéticos dentro de pedaços de pequenos objectos rochosos chamados planetesimais que se acredita terem batido juntos para formar os planetas rochosos há 4,5 mil milhões de anos atrás. Pensava-se anteriormente que os planetesimais eram demasiado pequenos para terem formado os dínamos do núcleo. De acordo com Weiss, a descoberta sugere que sustentar um campo magnético como o da Terra pode não exigir um núcleo grande e refrigerante que se move constantemente líquido e cria correntes, mas também pode ser de alguma forma gerado pelos núcleos de corpos menores como os planetesimais – alguns dos quais têm apenas 160 quilômetros de largura.
Os cientistas em breve terão a oportunidade de explorar a relação entre o tamanho de um corpo e a sua capacidade de ter um dínamo, graças à nave espacial Dawn da NASA, que foi lançada em Setembro de 2007 para estudar Ceres e Vesta, os dois maiores asteróides do cinturão de asteróides localizados entre Marte e Júpiter. Dawn está prevista para entrar em órbita ao redor da Vesta em 2011, e um dos principais objetivos da missão é testar se a Vesta, que tem um diâmetro médio de 530 quilômetros, tem um núcleo. Pensa-se que um grupo de meteoritos magnetizados conhecidos como meteoritos HED são da Vesta e podem ser evidência de um dínamo do núcleo inicial no asteróide.