agosto 14, 2022

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El campo magnético de la Tierra colapsó casi por completo hace 550 millones de años

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Hace más de 500 millones de años, la Tierra experimentó un colapso casi total de su campo magnético. Comenzó a principios del período Cámbrico. Luego, después de un período de unos 15 millones de años, el campo comenzó a crecer nuevamente. La razón de este colapso y regreso de la esfera era un misterio. Luego, un grupo de geólogos estudió las rocas de Oklahoma que se crearon durante ese tiempo. Signos magnéticos en los minerales de las rocas indicaron un evento que comenzó hace unos 550 millones de años. Eso fue antes de que apareciera la vida multicelular en nuestro planeta.

Mirar profundamente en la esencia

Para entender lo que pasó, mira la estructura de nuestro planeta. La mayoría de nosotros aprendemos en la escuela que la Tierra está formada por capas. Ahí está la corteza donde estás sentado leyendo esto ahora mismo. Debajo está el manto, la capa más gruesa de la Tierra. Se encuentra por encima del núcleo exterior fundido, que rodea el núcleo interior sólido. Este núcleo interno consta de dos partes: el núcleo interno externo y el núcleo interno más profundo. El área central se encuentra a unos 2.900 km por debajo de la superficie. La acción arremolinada del hierro líquido en el núcleo externo es lo que genera nuestro campo magnético. Sin esta actividad, no tendríamos un escudo protector contra el viento solar. De hecho, sin él, nuestro planeta podría parecerse más a Marte hoy.

Capas de la Tierra, mostrando el núcleo interno y externo, el manto y la corteza. Crédito: Discovermagazine.com

Entonces, ¿qué pasó con el núcleo? ¿Por qué nuestro campo magnético se desvaneció a aproximadamente el 10 por ciento de su fuerza y ​​luego se regeneró nuevamente? Según John Tarduno, profesor de geofísica de la Universidad de Rochester en Nueva York, la razón fue la formación del núcleo interno sólido de la Tierra.

«El núcleo interno es muy importante», dijo. «Justo antes de que el núcleo interno comenzara a crecer, el campo magnético estaba a punto de colapsar, pero tan pronto como el núcleo interno comenzó a crecer, el campo se renovó».

El magnetismo antiguo revela cambios en nuestro campo magnético

En un artículo de investigación reciente, Tarduno y un equipo de investigadores informan fechas cruciales en la historia del núcleo interno. También proporcionaron una estimación precisa de la edad del colapso y la regeneración. Dado que no pueden alcanzar y observar directamente el corazón, ¿cómo descubrieron cuándo ocurrieron estos eventos? El equipo recurrió al magnetismo antiguo para encontrar una respuesta. Este es el estudio de las señales magnéticas en las rocas que se crearon cuando se formaron las rocas. Los geólogos a menudo usan esto para realizar un seguimiento de los registros de otros cambios en el campo magnético de la Tierra, Como voltear un poste.

El campo magnético de la Tierra se extiende desde el núcleo a través del manto y la corteza hacia el espacio. Es imposible medir el campo magnético dentro de la Tierra directamente. Esto se debe a la ubicación y las temperaturas extremas de los materiales en el núcleo. Por lo tanto, los geólogos pensaron en una mejor manera. Buscaron signos magnéticos antiguos en las rocas y minerales que subieron a la superficie. Estas marcas son como pequeñas agujas que sobresalen en la dirección y la intensidad del campo magnético que estaba presente cuando los minerales se enfriaron después de formarse.

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Tarduno y su equipo querían determinar la edad y el crecimiento del núcleo interno de la Tierra usando magnetismo antiguo para medir esas partículas. Por lo tanto, utilizaron un láser de dióxido de carbono y un dispositivo de interferencia cuántica superconductora (SQUID) para analizar cristales de feldespato de rocas antociánicas y estudiar sus signos magnéticos ideales.

Rocas de datación usando magnetismo para ganar.

Al estudiar el magnetismo encerrado en esos cristales antiguos, los investigadores han identificado dos nuevas historias importantes. La primera fue cuando el campo magnético comenzó a fortalecerse después de colapsar hace casi 15 millones de años. Este rápido crecimiento se debió a la formación de un núcleo interno sólido. Ya había recargado el núcleo exterior fundido y restaurado la fuerza del campo magnético.

representación de la Tierra, primero sin núcleo interno; segundo, con un núcleo interno que empezó a crecer, hace unos 550 millones de años; Tercero, con un núcleo interno externo y más profundo, hace unos 450 millones de años. Los investigadores de la Universidad de Rochester utilizaron el paleomagnetismo para determinar estas dos fechas clave en la historia del núcleo interno, que creen que restauró el campo magnético del planeta antes de que explotara la vida en la Tierra. (Universidad de Rochester/Michael Osadio)

Otra cosa interesante sucedió hace unos 450 millones de años. Fue entonces cuando cambió la estructura del núcleo interno en crecimiento. El resultado fue un límite entre el núcleo más interno y el más externo. Por encima del núcleo, se han producido cambios en el manto debido a la tectónica de placas en la superficie.

El magnetismo antiguo hizo posible esta nueva comprensión del núcleo de la Tierra, según Tarduno. «Dado que restringimos la edad del núcleo interno con mayor precisión, podemos explorar el hecho de que el núcleo interno actual en realidad consta de dos partes», dijo. «Los movimientos de las placas tectónicas en la superficie de la Tierra afectaron indirectamente al núcleo interno, y la historia de estos movimientos está impresa en lo profundo de la tierra en la estructura del núcleo interno».

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¿Qué pasa con los campos magnéticos en otros lugares?

La investigación del equipo sobre pistas magnéticas antiguas de la evolución interna de la Tierra proporciona pistas sobre la historia y la evolución de nuestro planeta. También proporciona información sobre cómo se volvió habitable. Finalmente, su trabajo tiene implicaciones para comprender la evolución de otros planetas en el sistema solar. Las cosas podrían ser completamente diferentes si no tuvieran campos magnéticos. Por ejemplo, Marte alguna vez tuvo un campo magnético, pero se disipó hace más de 4 mil millones de años. Esto dejó al planeta vulnerable al viento solar y probablemente jugó un papel en la pérdida de los océanos de Marte.

Esta figura muestra una sección transversal de Marte que revela un núcleo interno de alta densidad enterrado profundamente en el interior de la Tierra. Las líneas del campo magnético del dipolo se trazan en azul, lo que indica el campo magnético global asociado con la generación de dínamo en el núcleo. El antiguo Marte debería haber tenido tal campo, pero hoy no es tan obvio. Es posible que se haya apagado la fuente de alimentación que alimentaba a la primera dínamo. Crédito: NASA/JPL/GSFC

No está claro si la Tierra habría corrido la misma suerte si su campo magnético no se hubiera renovado. Tarduno dijo que nuestro planeta habría perdido mucha agua si el campo magnético no hubiera regresado. «El planeta será más seco y será muy diferente del planeta actual», señaló. «Esta investigación realmente destaca la necesidad de algo así como un núcleo interno en crecimiento que mantenga un campo magnético durante la vida útil, varios miles de millones de años, de un planeta».

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