Anomalia do Atlântico Sul

A Anomalia Magnética do Atlântico Sul, AMAS ou SAA (do inglês, South Atlantic Anomaly) é uma região onde a parte mais interna do cinturão de Van Allen tem a máxima aproximação com a superfície da Terra. O resultado é que para uma dada altitude, a intensidade de radiação é mais alta nesta região do que em qualquer outra. A AMAS é produzida por um "mergulho" no campo magnético terrestre nesta região, causada pelo facto de que o centro do campo magnético terrestre esta deslocado em relação ao centro geográfico por 450 km.

A anomalia do Atlântico Sul afecta satélites e outras espaçonaves com órbitas a algumas centenas de quilômetros de altitude e com inclinações orbitais entre 35° e 60°. Nessas órbitas, os satélites passam periodicamente pela AMAS, ficando expostos durante vários minutos às fortes radiações que ali existem. A International Space Station, orbitando com uma inclinação de 51.6°, necessitou de um revestimento especial para lidar com o problema. O Hubble Space Telescope não faz observações enquanto está passando pela região.

A AMAS sofre um deslocamento para a direção oeste, cuja velocidade de deslocamento é de 0.3° por ano. A taxa de deslocamento é muito próxima da rotação diferencial entre o núcleo da Terra e sua superfície, estimada estar entre 0.3° e 0.5° por ano.

Sul do Brasil

As correntes que fluem na ionosfera induzem campos elétricos em elementos metálicos de grandes extensões na superfície da Terra, tais como estradas de ferro, linhas de transmissão de alta potência, tubulações metálicas, grandes estruturas mecânicas. Durante uma tempestade geomagnética de grande magnitude, a ionização, portanto a indução de corrente elétrica excede a centenas de amperes, as conseqüências de tal são imprevisíveis, podendo inclusive ser catastróficas ao sistema em que fluem. Vários institutos de pesquisas de todo o planeta estão tentando desenvolver métodos de previsão das Correntes Geomagnéticas Induzidas (GIC's), usando modelos físicos da magnetosfera, da ionosfera, da condutividade global e do campo magnético terrestre. A leitura pode ser obtida através de satélites que capturam dados e índices para análise. O campo elétrico e magnético na superfície, pode ser desta forma determinado com antecedência, permitindo assim, que um alerta de uma GIC seja calculado para redes condutoras com antecedência.

As mudanças do campo estão intimamente ligadas às variações do ciclo solar e são manifestações do clima espacial. O fato que o campo geomagnético responde às condições solares pode ser útil, por exemplo na investigação da física terrestre. As variações magnetoenergéticas, por assim dizer, podem criar certos tipos de efeitos ainda desconhecidos, mas que estão aos poucos a ser descobertos. Muitos fenômenos sem uma causa primária, hoje são atribuídos diretamente às condições climatico-espaciais. Existe, por exemplo, o perigo geomagnético, este, pode primeiramente causar danos em equipamentos e sistemas de alta tecnologia.

O campo magnético da Terra é deformado pelo campo magnético do Sol na interação Terra-Sol. Uma vez que explosões solares ocorrem ciclicamente, na Terra, as tempestades magnéticas seguem o mesmo ciclo. Efeito este, devida conexão do campo magnético do Sol com o campo magnético da Terra. A conexão magnética direta não é o estado normal do ambiente espacial, porém quando partículas altamente energéticas se propagam ao longo das linhas magnéticas, podem ser incorporadas à magnetosfera terrestre, gerar correntes, estando assim a fazer o campo magnético submeter-se à variação dependente do tempo.

No Sul do Brasil, no Estado do Paraná, município de Paula Freitas se localiza um Laboratório de Pesquisas em Geomagnetismo do Instituto de Aeronáutica e Espaço, IAE, ligado ao Comando Geral de Tecnologia Aeroespacial, CTA, chamado Campus de Pesquisas Geofísicas Major Edsel de Freitas Coutinho, é um Campus de Pesquisas cuja finalidade principal é o estudo da AMAS (Anomalia Geomagnética do Atlântico Sul) e seus efeitos em âmbito regional e global. É mantido atualmente (2007) pelas Faculdades Integradas 'Espírita', UNIBEM. O campus de pesquisas está próximo ao epicentro da Anomalia Magnética que afeta a Ionosfera, desde a Cordilheira dos Andes até a África do Sul, no sentido Oeste-Leste, e no sentido Norte-Sul, em toda a América do Sul.

A AMAS e alguns efeitos

A AMAS é produzida por um "mergulho" no campo magnético terrestre sobre grande parte do Brasil e, por conseqüência da América do Sul. É causada pelo fato do centro do campo magnético do planeta estar deslocado em relação ao centro geográfico por 450 km aproximadamente. A variação diurna da altura da camada ionosférica "D", associada à Anomalia Geomagnética do Atlântico Sul é menor. O fenômeno afeta satélites artificiais com órbitas a algumas centenas de quilômetros e com inclinações orbitais entre 35° e 60°. Nessas os artefatos passam periodicamente pela AMAS, ficando expostos durante vários minutos às fortes radiações que ali existem. A "International Space Station", orbitando com inclinação de 51.6°, necessita de revestimento especial para suportar as fortes radiações oriundas do Sol, em especial na região da AMAS, também o Space Telescope Hubble tem limitadas as observações durante sua passagem sobre o Sul do Brasil.

A AMAS sofre um deslocamento para oeste, sua velocidade é 0.3° por ano. A taxa de deslocamento é muito próxima da rotação diferencial entre o núcleo da Terra e sua superfície, estimada estar entre 0.3° e 0.5° por ano.

Ionosfera e campo magnético terrestre

A Ionosfera é composta por camadas seugndo o grau de ionização. Estas se dividem em "D", "E", "F1" e "F2". O aparecimento da camada D é ao amanhecer, acumula energia por absorção até o pôr do Sol. Na medida em que o horário avança, aumenta significativamente o número de íons, permanecendo até após o anoitecer.

A quantidade de íons na camada D atinge o pico no final da tarde, a região é a que menos refrata ondas de rádio e praticamente não as reflete. As freqüências mais afetadas pela absorção estão situadas abaixo dos 10 Mhz, portanto, quando está muito ionizada pode causar o fechamento de propagação naqueles comprimentos de onda durante o dia. Acima da camada D, está a camada E e a camada E esporádica, que estão localizadas embaixo das camadas F1 e F2 (durante o dia), sua altitude média é entre os 80 km e os 100 km até aproximadamente 140 km.

A camada D é rica em ruídos de baixas freqüências, estes se propagam por milhares de quilômetros, podem ser utilizados para se verificar a influência da ionização do Sol. A Magnetosfera é a região definida pela interação do plasma magnetizado do Sol com a região magnetizada da Terra em que os processos eletrodinâmicos são basicamente comandados pelo campo magnético intrínseco do planeta e sua interação com a estrela. Sua morfologia, numa visão simples, é semelhante à uma bolha comprimida na parte frontal ao fluxo estelar incidente no astro e distendida no sentido do afastamento desse fluxo. A magnetosfera terrestre, por assim dizer, apresenta a parte frontal a aproximadamente 10 raios terrestres, uma espessura de 30-50 raios terrestres e uma cauda que se alonga a mais de 100 raios terrestres. Mesmo um astro sem campo magnético pode apresentar uma magnetosfera induzida, que é consequência das correntes elétricas sustentadas pela ionosfera existente.

A Terra aparentemente se comporta como um dipolo perfeito onde existe a transmissão ideal de forças entre os dois pólos, porém, devida inclinação de 11,5 graus em relação ao eixo de rotação, os pólos são assimétricos. Medindo-se a intensidade do campo magnético vertical, na profundidade de 2.900 quilômetros, na interface manto-núcleo, é possível observar as variações magnéticas. Para tal foi desenvolvida uma técnica pelo Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo [1]. Além dos pontos de fluxo reverso é possível perceber o movimento de duas colunas de convecção (representativas, que fazem parte dos modelos teóricos de geração do campo), que rotacionam em torno do eixo terrestre, influenciando na geração do campo que se observa na superfície

Referências externas

Bibliografia

CARDOSO, A. H., Análise de Alguns Parâmetros lonosféricos na Anomalia

Geomagnética do Atlântico Sul Mediante Ondas "VLF", Revista Brasileira de Física, Vol. 12, NP 2, (1982). (http://www.geocities.com/unibem_palmas/3_Analise_Parametros_Ionosfericos_Regiao_AMAS_VLF.pdf)

Sunspot number, solar activity index; Echer, Ezequiel e outros; (http://www.scielo.br/scielo.php)
Coutinho, E.F. ,"Introdução às Partículas Presas e à Anomalia Geomagnética Brasileira" , ' Ciência e Cultura', 26, 329-339 (1974) (http://anomalia.magnetica.atlantico.sul.googlepages.com/IntroduospartculaspresaseAnomaliaMag.pdf ).
Hartmann, G., Anomalia Magnética do Atlântico Sul, fluxo reverso no núcleo da Terra (2006), (http://www.usp.br/agen/repgs/2006/pags/022.htm , acessado 30/03/2006).
Guimarães, R. C.; Silva, C. E., ANOMALIA MAGNÉTICA DO ATLÂNTICO SUL : ORIGEM INTERNA E VISÃO ESPACIAL, Universidade do Estado do Rio de Janeiro – UERJ.(http://www.geocities.com/unibem_palmas/2_AMAS_Origem_Interna_Visao_Espacial.pdf, acessado em: 12/09/2007)
Saboia, A. M. ; Marques, G. C. , ANOMALIA MAGNÉTICA DO ATLÂNTICO SUL, Universidade Brasília, Instituto de Geociências. (http://www.geocities.com/unibem_palmas/5_Anomalia_Magnetica_Atlantico_Sul.pdf, )
S.K. SOLANKI and M. FLIGGE, 2000, RECONSTRUCTION OF PAST SOLAR IRRADIANCE-Institute of Astronomy, ETH, CH-8092 Zürich, Switzerland, Max Planck Institute of Aeronomy, D-37191 Katlenburg-Lindau, Germany(http://www.astro.phys.ethz.ch/papers/fligge/solfli_rev.pdf)
Terra Mission NASA (http://terra.nasa.gov/)
Terrestrial Observatory - NASA (http://earthobservatory.nasa.gov/)
The Great Magnet, the Earth - NASA (http://pwg.gsfc.nasa.gov/earthmag/dmglist.htm)
Universidade de São Paulo - Instituto de Geociências (http://www.igc.usp.br/instituto/)