Metais bizarros podem ajudar na compreensão do campo magnético da Terra

Dínamos requerem grandes quantidades de metal líquido em rotação para formação de campo magnético. Elétrons de metais Weyl podem se comportar como um fluido.

Materiais estranhos chamados metais Weyl podem revelar os segredos de como a Terra gera seu campo magnético. As substâncias podem gerar um efeito de dínamo, processo pelo qual um material eletricamente condutor rodopiando cria um campo magnético, segundo artigo publicado em 26 de outubro pela Physical Review Letters.

Os dínamos são comuns no universo, produzindo os campos magnéticos da Terra, do Sol e outras estrelas e galáxias. Mas os cientistas ainda não entendem completamente os detalhes de como os dínamos criam campos magnéticos. E fazer um dínamo em laboratório não é tarefa fácil, exigindo que os pesquisadores girem rapidamente tanques gigantes de um metal liquefeito, como o sódio.

Descobertos pela primeira vez em 2015, os metais Weyl são materiais topológicos, o que significa que seu comportamento é governado por um ramo da matemática chamado topologia, o estudo de formas como toróides (rosquinhas) e nós. Os elétrons em metais Weyl se movem de maneira bizarra, comportando-se como se não tivessem massa.

Dentro desses materiais, descobriram os pesquisadores, os elétrons estão sujeitos ao mesmo conjunto de equações que descrevem o comportamento de líquidos conhecidos por formarem dínamos, como o ferro fundido no núcleo externo da Terra. Os cálculos da equipe sugerem que, sob as condições certas, deve ser possível fazer um dínamo a partir de metais Weyl sólidos.

Pode ser mais fácil criar esses dínamos em laboratório pois eles não exigem grandes quantidades de metais líquidos em rotação. Em vez disso, os elétrons de um pequeno pedaço de metal de Weyl poderiam fluir como um fluido, tomando o lugar do metal líquido.

O resultado ainda é teórico. Mas se a idéia funcionar, os cientistas poderão usar os metais Weyl para reproduzir as condições existentes na Terra e entender melhor como o campo magnético se forma.