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As bússolas e o GPS funcionam normalmente perto dos polos da Terra?

As bússolas e o GPS não funcionam normalmente nos pólos. A agulha da bússola apontará em qualquer direção aleatória. O GPS pode informar sua localização, mas não pode direcioná-lo.

A vida se tornou bastante fácil graças à invenção do Sistema de Posicionamento Global (GPS), a forma moderna de navegação. Tudo o que você precisa fazer é inserir a localização no sistema e o GPS irá guiá-lo. Você basicamente não pode estar perdido!No entanto, o mundo nem sempre foi tão simples. O GPS é uma tecnologia relativamente nova, portanto, antes de existir, a bússola era o conselheiro confiável e verdadeiro. Bússolas são usadas desde 1 DC, quando foram construídas pela primeira vez pela dinastia Han. Na verdade, bússolas e mapas eram contrabandeados por meio de jogos de tabuleiro do Banco Imobiliário para prisioneiros de guerra presos na Alemanha durante a Segunda Guerra Mundial.

No entanto, GPS e bússolas, como qualquer outra tecnologia, não são à prova de falhas, mas funcionam de maneira diferente em diferentes partes da Terra.

Em alguns lugares, eles podem até parar de funcionar totalmente ou de forma incorreta!

O mistério dos pólos da Terra

A Terra tem dois tipos de pólos – geográficos e magnéticos. Os pólos geográficos são os pontos mais ao norte e mais ao sul da Terra, onde o eixo de rotação encontra a superfície. Cada planeta possui pólos geográficos.

Pólos geográficos da Terra (crédito da foto: mapichai / Shutterstock)

No entanto, alguns corpos celestes (como a Terra) também possuem um campo magnético. O campo magnético da Terra é resultado do núcleo de ferro do planeta. O núcleo interno é sólido, enquanto o núcleo externo é fundido. As correntes de convecção são geradas continuamente no núcleo externo e esse movimento do ferro fundido leva à formação de um campo magnético.

As correntes de convecção no núcleo externo da Terra geram linhas de campo magnético (Crédito da foto: Jakinnboaz / Shutterstock)

O campo magnético se estende para fora da superfície da Terra, enquanto o interior da Terra se comporta como uma enorme barra magnética. Assim, a Terra tem um pólo norte magnético e um pólo sul magnético. O pólo norte magnético está situado próximo ao pólo sul geográfico e o pólo sul magnético está situado próximo ao pólo norte geográfico. Os pólos geográficos e magnéticos não estão presentes nas mesmas localizações.

Há uma distância de aproximadamente 500 km entre o pólo norte geográfico e o pólo sul magnético. Os pólos magnéticos não são fixos e mudam continuamente de posição. Até mesmo o campo geomagnético se decompõe, se reverte e se restabelece com o tempo.

Pólos magnéticos da Terra e linhas de campo magnético. (Crédito da foto: Peter Hermes Furian / Shutterstock)

A intensidade variável do campo magnético e o deslocamento contínuo podem fazer com que as bússolas e o GPS funcionem mal, mas antes de nos aprofundarmos nos porquês, vamos primeiro tentar entender como as bússolas e o GPS funcionam.

Como funciona uma bússola?

Uma bússola é um dispositivo muito básico, mas tem uma importância imensa. Ele funciona com base no princípio de que o norte magnético atrai o sul magnético. Como mencionado antes, a Terra tem um pólo norte magnético e um pólo sul magnético. A bússola é um pequeno dispositivo com uma agulha magnética. 

Quando a bússola é mantida paralela ao solo, a agulha gira. A direção para a qual o Norte da agulha aponta é a direção do pólo sul magnético. 

Como o pólo sul magnético está situado próximo ao pólo norte geográfico, a direção apontada pelo norte do ponteiro é a direção do pólo norte geográfico. Da mesma forma, a direção para a qual o Sul do ponteiro aponta é a direção do pólo sul geográfico.

Uma bússola (crédito da foto: Alex Staroseltsev / Shutterstock)

Usando uma bússola nos polos

A Terra tem seu próprio campo magnético, forte o suficiente para fazer uma bússola funcionar. No entanto, um campo magnético, sendo uma grandeza vetorial, também tem uma direção, além da força. Portanto, se você levar sua bússola com você e ficar em qualquer um dos pólos com a bússola mantida horizontalmente, de forma que a direção do campo magnético seja perpendicular à agulha da bússola, a agulha da bússola apontará em qualquer direção aleatória.

Como funciona o GPS?

GPS ou Sistema de Posicionamento Global é um sistema de navegação baseado em satélite. Assim como os marinheiros na antiguidade olhavam para as estrelas para guiá-los no caminho certo, temos uma combinação de satélites feitos pelo homem que podem fazer a mesma coisa. Todo o sistema GPS consiste em estações terrestres, satélites e receptores. Os satélites enviam sinais continuamente para um receptor (presente em seu telefone celular, laptop, carro). O receptor realiza cálculos e localiza você. Quanto maior o número de satélites, maior será a precisão. As estações terrestres são usadas para guarnecer os satélites.

Localizações de GPS via satélite (crédito da foto: AleksOrel / Shutterstock)

O Sistema de Posicionamento Global pertence e é operado pelos EUA. Outros países criaram seus próprios sistemas de posicionamento, como BeiDou da China e GLONASS da Rússia.

Usando GPS nos polos

É muito claro por que uma bússola funcionaria mal nos pólos, mas a questão é se o GPS também funciona mal como as bússolas? Você pode estar pensando que o GPS não depende do campo magnético da Terra, mas sim de satélites feitos pelo homem, então deve funcionar bem. Bem, você está certo e errado .

Navegação (crédito da foto: NicoElNino / Shutterstock)

A função GPS realmente depende dos satélites orbitando a Terra, mas essa funcionalidade é limitada a fornecer uma localização precisa. Ele pode dizer onde você está em um determinado momento, mas não pode necessariamente guiá-lo até seu destino. Para funcionar como um guia de direção, um dispositivo GPS vem instalado com mapas (como o Google Maps em um telefone celular), bem como uma bússola. Sim, você leu certo, o GPS funciona em sincronia com uma bússola. Assim, o próprio GPS não funciona mal nos pólos, mas devido à bússola quebrada, o dispositivo GPS não será mais capaz de mostrar as direções. 

Também devemos entender que o GPS não é imutável e seu funcionamento pode ser afetado por más condições climáticas, obstruções (por exemplo, se você estiver em um porão) e também pode mostrar erros devido ao Efeito Ionosfera.

A ionosfera é uma camada da atmosfera que se estende de 50 km a 1000 km acima da superfície da Terra. Ele consiste em partículas carregadas em movimento contínuo. Portanto, o sinal de GPS transmitido do satélite pode ser disperso na Ionosfera e atrasado. Isso causa erros na leitura. Como a ionosfera não é homogênea, é difícil ter uma única fórmula de correção de erros.

Navegação vs. pólos magnéticos

Sempre que você segura uma bússola horizontalmente, ela aponta para o Sul magnético, que está situado a uma distância mínima do Norte Geográfico. Para corrigir esta anomalia, existe um Modelo Magnético Mundial para representar o campo magnético matizado da Terra. Um dispositivo GPS também funciona com a ajuda de um WMM, por isso ele é capaz de mostrar o caminho correto.

World Magnetic Model 2010 (Crédito da foto: domínio público / Wikimedia Commons)

No entanto, o campo magnético em constante mudança garante um novo WMM a cada cinco anos. Basicamente, você pode comparar o WMM a um mapa geográfico normal. Se as massas de terra continuarem mudando, você precisará de um novo mapa a cada vez para determinar os locais corretos. Da mesma forma, se o WMM que você está usando for obsoleto, um rastreador GPS pode levá-lo ao local errado.

Conclusão

Uma bússola pode soar como um dispositivo desatualizado, mas seu GPS moderno não seria nada sem uma bússola. Ambos trabalham juntos e ajudam você a chegar ao seu destino, apontando locais no mapa do Modelo Magnético Mundial.

No caso de você viajar para qualquer um dos pólos do planeta, o GPS ainda pode ser capaz de rastreá-lo, mas não será capaz de ajudá-lo a chegar ao seu destino devido à bússola disfuncional!

Referências:

  1. Smith College
  2. UC Santa Barbara
  3. Universidade de Alicante
  4. Livros didáticos abertos
  5. Nasa.gov
  6. NOAA
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Gilvan Alves

23 Anos de idade, Técnico em Rede de Computadores, Sempre em busca de aprender algo novo todos os Dias!

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