Se o ferro perde seu magnetismo a altas temperaturas, como o núcleo da Terra é magnético?

Anonim

O ferro perde seu magnetismo quando é aquecido a algumas centenas de graus, mas o núcleo da Terra - que produz um campo magnético forte o suficiente para manter o planeta unido - é feito de ferro que é tão quente que está em estado líquido!

Por que, então, o ferro fundido no núcleo da Terra produz um campo magnético?

Vamos começar do fundo de todo este mistério.

Materiais ferromagnéticos

O ferro é um material ferromagnético. (Crédito da foto: Pixabay)

Para explicar o ferromagnetismo do ferro para você em termos simples, eu diria que o ferro é feito de pequenas "coisas" (momentos atômicos, para ser preciso), átomos que agem como minúsculos ímãs, como todos eles têm o norte e pólos sul (como ímãs regulares).

Quando você segura um ímã perto de um objeto de ferro, esses minúsculos ímãs presentes "dentro" do objeto se alinham ou se alinham. É isso que torna esse objeto magnético, e qualquer objeto que se comporte assim na presença de um campo magnético externo é chamado de material ferromagnético.

No entanto, quando você aquece um material ferromagnético, como o ferro, as coisas começam a mudar.

O que acontece quando você aquece um material ferromagnético?

O núcleo da Terra consiste em enormes quantidades de ferro. (Crédito da foto: Naeblys / Shutterstock)

Então, é bem evidente que o ferro deixa de ser um material ferromagnético além de 770 graus Celsius. No entanto, também sabemos que o núcleo da Terra consiste em ferro derretido, que é tão incrivelmente quente (quase 6000 graus Celsius) que torna o núcleo tão quente quanto a superfície do próprio sol! Não só isso, mas o núcleo de ferro fundido produz um campo magnético muito forte, algo que torna a Terra um planeta habitável.

Mas isso não é contraditório em si mesmo? Se o ferro perde suas propriedades ferromagnéticas e deixa de ser um ímã a uma temperatura (relativamente) insignificante de 770 graus Celsius, então como o núcleo da Terra, que é basicamente feito de ferro, produz um campo magnético tão forte?

Como o núcleo da Terra produz um campo magnético?

Um dínamo é um dispositivo que converte energia mecânica em energia elétrica. Se você conhece as condições físicas do núcleo da Terra, então você seria capaz de entender a teoria do dínamo em pouco tempo.

Note que o núcleo interno é sólido devido a condições de alta pressão. (Crédito da foto: Kelvinsong / Wikimedia Commons)

O núcleo da Terra tem dois segmentos: o núcleo interno e externo. O núcleo externo é tão quente que existe em um estado líquido, mas o núcleo interno é sólido, devido às condições de pressão extremamente alta (Fonte). Além disso, o núcleo externo está constantemente em movimento, devido à rotação e convecção da Terra.

Agora, o movimento fluido no núcleo externo move o ferro fundido (isto é, um material condutor) através de um campo magnético fraco já existente. Este processo gera uma corrente elétrica (devido à indução magnética). Essa corrente elétrica, então, gera um campo magnético que interage com o movimento do fluido para produzir um campo magnético secundário.

O campo magnético secundário reforça o campo magnético inicial e o processo torna-se auto-sustentável. A menos que o movimento fluido no núcleo externo pare, o núcleo continuará produzindo um campo magnético. Esta é exatamente a premissa do filme de ficção científica de 2003, The Core .

Para colocar tudo em palavras simples, o ferro fundido presente no núcleo não produz diretamente um campo magnético; em vez disso, produz uma corrente elétrica que, por sua vez, produz um efeito eletromagnético, que, em última análise, produz o forte campo magnético do núcleo da Terra.