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Cabo das Tormentas 1488

Ensaios sobre a Declinação Magnética e os Descobrimentos Portugueses

2.1 - O Magnetismo Terrestre e a agulha de marear

28.02.18

O magnetismo é um dos fenómenos mais particulares do planeta Terra. Devido às correntes eléctricas que são criadas no seu núcleo líquido composto por ferro e níquel, a Terra cria o seu próprio campo magnético, comportando-se como um gigantesco íman com dois pólos, um pólo norte e um pólo sul, que não estão alinhados com os pólos geográficos.

Na realidade, o pólo norte e sul magnéticos estão invertidos face aos pólos geográficos, mas, por convenção,  chamamos de pólo norte de uma agulha magnetizada a extremidade da mesma que aponta para a região próxima do pólo norte geográfico.

Sabemos dos nossos tempos de escola que pólos de mesmo nome se repelem e de nomes contrários se atraem. Ou seja, se o pólo norte de uma agulha magnetizada aponta para uma região próxima do pólo norte geográfico é porque nessa região existe um pólo sul magnético, daqui resultando obviamente que o pólo norte magnético (para onde aponta o pólo sul da agulha magnetizada) se encontra próximo do pólo sul geográfico.

 

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Foi a utilização da agulha magnética que originou a extraordinária evolução que se verificou na navegação marítima no século XI. Os pilotos deixaram de se «orientar» pela linha de costa, passando a «nortear» o caminho do navio pela agulha e linhas de rumo magnéticas dispostas nas cartas marítimas de então.

As primitivas agulhas de marear eram de ferro e tinham uma forma que se assemelhava uma grande agulha de costura, em cada extremidade podiam existir uma ou duas pontas, e eram estas pontas que se magnetizavam (cevavam), isto é, que se tocavam com uma pedra íman. Eram colocadas a flutuar em recipientes com água, rodando e indicando o norte magnético.

Nas cartas marítimas dos séculos XI, XII e XIII, o Levante, o Leste ou o Oriente simbolizado pela cruz que assinalava a Terra Santa, foi sendo progressivamente substituído pelo Norte assinalado pela flor-de-lis.

 

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A utilização da agulha magnética na navegação marítima está também na origem do aparecimento da rosa-dos-ventos nas cartas marítimas. A rosa-dos-ventos corresponde à volta completa do horizonte e surgiu da necessidade de indicar exatamente um sentido ou direcção nas cartas marítimas.

Dos oito rumos das primitivas rosas-dos-ventos, que indicavam os pontos cardeais e os inter-cardiais ou quadrantais, passou-se, posteriormente, aos 16 rumos, que referenciavam os pontos colaterais ou meias partidas, tendo-se generalizado, já no século XV, as agulhas de 32 rumos ou quartas.

 

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Da divisão dos 360 graus pelos 32 intervalos, resultaram outros tantos ângulos de 11,25 graus, ou 11º 15’ (onze graus e quinze minutos), a que se deu o nome de quartas. Consideramos que o erro mínimo cometido no governo (condução) do navio seria na ordem dos 5 a 6 graus, valor equivalente a meia quarta, que seria eventualmente a melhor definição (interpolação) visual de rumo que se poderia obter da leitura da rosa. Definições de rumos na ordem de quartos de quarta parece-nos serem absolutamente impossíveis de considerar na perspectiva do governo dos navios de então.

Tentando fazer a correspondência com os dias de hoje, um rumo para Norte (360º) seria governado eficazmente pelo homem do leme das naus do século XV, com a rosa-dos-ventos apontando ao norte, à flor-de-lis, no entanto um rumo de 7 ou 8 graus já seria de muito difícil governo, na prática seria governado pela primeira quarta para leste.

 

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A interpolação visual que seria obrigatoriamente feita pelo homem do leme era efectivamente difícil, não esquecendo as dificuldades na leitura da agulha de marear colocadas pelo próprio balanço do navio. 

 

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A introdução do pináculo vertical

 

A eficácia da agulha magnética aumentou notavelmente quando a rosa-dos-ventos, gravada em cartão e em cuja face superior se encontrava inscrito o Norte em forma de flor-de-lis, passou a ser suportada, no seu centro de gravidade, por um fino pináculo vertical.

 

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Na base deste cartão circular, na superfície inferior, encontravam-se dispostos dois pequenos ferros (na realidade, seria mais correcto que fossem denominados como arames) temporariamente magnetizados, alinhados com a direcção Norte-Sul (magnética) do local de construção e montagem do conjunto ou do local onde os ferros eram sujeitos ao processo de magnetização. Desta forma, o conjunto que constituia a agulha de marear alinhava naturalmente no eixo definido pelos ferros. O conjunto formado pela rosa-dos-ventos e pelos ferros tinha movimento isolado do movimento do navio.

 

João de Lisboa, no capítulo II – “Da maneira como se ha-de fazer a caixa” -  do seu Tratado da Agulha (1514), faz a seguinte descrição da caixa redonda onde era colocada a rosa dos ventos:

 

"Esta caixa ha-de ser terçada toda por dentro da redondeza, por cima e por baixo, em 32 partes iguais, para que estas quartas respondam às quartas da rosa, a saber, rumo com rumo e quarta com quarta; e não respondendo, como dito é, será falsa, e por ela não se pode fazer verdadeira operação, mas antes, será tudo falso. E esta rosa ha-de ser tamanha que ande junta com a extremidade da caixa, para bem apontar pelas quartas que são feitas ao longo da redondeza da caixa"

 

  

Porquê dois ferros magnetizados?

 

Os autores e navegantes portugueses da época (João de Lisboa e André Pires, por exemplo) referem-se sempre "aos ferros" daqui se inferindo que utilizavam agulhas com dois ferros ligados ao cartão da rosa-dos-ventos.

  

A utilização de um só ferro por debaixo do cartão da rosa-dos-ventos era uma operação complicada, considerando a existência do pináculo vertical. Este teria forçosamente de atravessar o ferro, de forma a manter o equilíbrio e a simetria de todo o conjunto. Esta dificuldade técnica na construção da agulha de marear deverá ter sido um dos factores que conduziu à introdução das agulhas com dois ferros magnetizados.

 

Simão de Oliveira (1606) sobre a construção de uma agulha magnética:

 

“…se tomarão dois fios de aço delgado, limpos e todos eguais, os quais dobrados de modo a que fiquem juntos nas pontas e largos no meio, se porão as suas pontas debaixo do rumo Norte Sul…”

 

A curvatura que os dois fios de aço apresentavam teria como objectivo permitir a passagem do pináculo vertical onde o centro da rosa-dos-ventos estava apoiado. A forma como os dois ferros eram montados ou colocados (a sua orientação em relação à rosa-dos-ventos) por debaixo do cartão da rosa-dos-ventos iria ser um factor absolutamente crítico nos resultados obtidos na navegação marítima, como iremos verificar mais adiante.

   

 

 

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É curioso notar que com esta disposição, as extremidades dos ferros se repeliam entre si (pólos iguais repelem-se) mas esta repulsão não diminuia a eficácia das agulhas de marear pois esse movimento de repulsão era cancelado considerando que os ferros estavam colocados de forma fixa na rosa-dos-ventos.

 

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Como estes ferros não eram ímanes permanentes, tinham que ser periodicamente sujeitos a uma operação de magnetização, utilizando-se para o efeito um íman natural que existia a bordo, a que se dava o nome de pedra de cevar, designando, assim, a operação destinada a conferir-lhes magnetização. 

Para magnetizar uma barra de ferro de forma temporária basta deslizar um íman sobre a barra da ponta A em direcção à outra ponta B, repetidas vezes, sempre de A para B, criando temporariamente um campo magnético pelo que a operação de magnetizar tem que ser repetida diversas vezes de acordo com a utilização que se pretende dar a essa barra de ferro.

 

As pedras de cevar usadas a bordo das embarcações portuguesas eram normalmente provenientes do Alvito, no Alentejo. As pedras de cevar eram na realidade magnetites, que são cristais com alto teor de ferro e com propriedades magnéticas, sendo o mineral existente no nosso planeta com maiores capacidades magnéticas. Estas propriedades magnéticas foram adquiridas por estas pedras ao longo dos milhares de anos que permaneceram depositadas nos locais onde eram posteriormente recolhidas. As características magnéticas das pedras de cevar resultavam do efeito do campo magnético local.

 

Diz João de Lisboa, no Capítulo VII – Regra para saberes cevar a tua agulha de marear – do Tratado da Agulha de Marear de 1514 (que iremos diversas vezes abordar ao longo destas publicações):

 

“…e para bem cevar a minha agulha de marear, tomarei a pedra de cevar a qual com um relógio mo tira bem ao norte da dita pedra; e depois de o ter achado olharei a marca que tem a pedra para o norte e tocá-la-ei com a ponta do ferro da rosa…”

 

João de Lisboa descreve desta forma o processo de cevar das agulhas. Uma vez magnetizado o ferro, a agulha magnética iria estabilizar na direcção do norte magnético. Repare-se que numa primeira instância a necessidade de se conhecer a direcção do norte geográfico (João de Lisboa desconhecia que existia um norte magnético) e o respectivo alinhamento da pedra de cevar - "ao norte da dita pedra" - tinha como preocupação resolver a ambiguidade que poderia resultar na magnetização dos ferros, evitando que a flor-de-lis da agulha magnética pudesse apontar para o sul e não para o norte, situação que poderia acontecer visto a agulha alinhar com o “meridiano” magnético.

O processo passava por determinar a direcção do Norte (geográfico) através de um relógio de sol, processo muito simples mesmo considerando que a informaçao fornecida pelos relógios de sol só era válida nos locais onde eram construídos. Identificada a direcção do Norte, procedia-se à magnetização dos ferros tocando-os com a extremidade correcta da magnetite.

 

Desconhecia-se que existia um norte magnético, mas já se sabia, embora não fosse conhecida a razão para tal fenómeno, que localmente (onde era efectuada a operação de cevar) se detectava um desvio entre o norte da agulha e o norte geográfico, excepto se a declinação fosse nula, situação em que o norte magnético coincide com o norte geográfico. Na realidade, para o observador a agulha não se fixava nos “pólos”, excepto se a declinação magnética local fosse nula.

 

Ainda até agora se não deu na causa porque esta pedra de cevar não atira direita ao pólo do mundo, e nem por que atira para o norte, muitos dão muitas razões, mas nenhuma delas acerta” - Manuel de Figueiredo (Chronographia e repertório dos tempos, 1603)