El capullo magnético de la Tierra

Los investigadores han descubierto que el campo magnético de la Tierra era hace 3.200 millones de años casi tan fuerte como hoy, lo que sugiere que incluso en las sus épocas más primitivas nuestro planeta estaba protegido del viento solar. Los hallazgos resultan de inmenso interés para los astrobiólogos que intentan comprender las relaciones entre el medio ambiente de la Tierra y el origen de la vida. Basado en un comunicado de prensa de la Universidad de Rochester #3# Geofísicos de la Universidad de Rochester anunciaron en la revista Nature que el campo magnético de la Tierra era casi tan fuerte hace 3.200 millones de años como lo es hoy en día. Los hallazgos, que contradicen estudios anteriores, sugieren que incluso en sus etapas más primitivas la Tierra ya estaba bien protegida del viento solar, que puede arrancar la atmósfera de un planeta y bañar su superficie con radiación letal. La protección proporcionada por un campo magnético en este momento temprano de la historia terrestre puede haber tenido implicaciones importantes para el origen de la vida sobre nuestro planeta, y la comprensión del clima terrestre en ese momento crítico es una pieza vital del rompecabezas que rodea al origen de la vida tal como la conocemos. “La intensidad del antiguo campo magnético era muy similar a la actual”, dice John Tarduno, profesor de geofísica en el Departamento de Ciencias Terrestres y Ambientales de la Universidad de Rochester. “Estos valores sugieren que el campo era sorprendentemente fuerte y robusto. Es interesante porque podría significar que la Tierra ya tenía un núcleo interior sólido de hierro hace 3.200 millones de años, porque se encuentra en el mismo límite de lo que los modelos teóricos de la formación de la Tierra podían predecir”. Los geofísicos apuntan a Marte como un ejemplo de planeta que probablemente perdió su magnetósfera muy temprano en su historia, permitiendo que el bombardeo de radiación proveniente del Sol erosionara lentamente su atmósfera primitiva. Las teorías del campo terrestre dicen que es generado por la convección de nuestro núcleo líquido de hierro, pero los científicos siempre han tenido curiosidad por saber cuándo se formó el núcleo sólido interior porque este proceso proporciona una fuente importante de energía para el campo magnético. Los científicos también están interesados en saber cuando se formó el capullo magnético protector de la Tierra. Pero develar la intensidad de un campo de hace 3.200 millones de años ha probado ser difícil, y hasta la investigación de Tarduno, los únicos datos que los científicos podían extraer de las rocas sugerían que el campo tenía quizás un décimo de la potencia actual. Tarduno había demostrado previamente que hace unos 2.500 millones de años el campo era tan intenso como ahora, pero retroceder otros 700 millones de años en el tiempo significaba que debía descubrir un modo de superar algunos desafíos especiales. El método tradicional para medir el antiguo campo magnético de la Tierra no sería lo suficientemente bueno. La técnica fue desarrollada hace más de cuatro décadas, y ha cambiado muy poco. Con ese método antiguo, una roca ígnea de unos tres centímetros de lado era calentada y enfriada en una cámara protegida de interferencia magnética. Esencialmente, el magnetismo era drenado de las partículas en la roca y luego era repuesto mientras los científicos medían cuanto podían contener las partículas. Tarduno, sin embargo, aísla cristales individuales seleccionados de una roca, los calienta con un láser, y mide su intensidad magnética con un detector súper sensible llamado SQUID (Superconducting Quantum Interface Device = Aparato Superconductor de Interfaz Cuántica), utilizado comúnmente en el diseño de chips de computadoras porque es extremadamente sensible a los más diminutos campos magnéticos. #4# Ciertas rocas contienen cristales diminutos como el feldespato e inclusiones magnéticas de cuarzo de tamaño nanométrico que encierran un registro del campo magnético terrestre en el momento que se solidificaron pasando de magma fundido a roca dura. Ya el hallazgo de rocas de esta edad es algo difícil, pero además estas rocas han sido también testigos de miles de millones de años de actividad geológica que las pudo haber recalentado y posiblemente cambiado su registro magnético inicial. Para reducir la probabilidad de esta contaminación, Tarduno seleccionó los gránulos mejor preservados de feldespato y de cuarzo de unos afloramientos de granito de 3.200 millones de años de edad en Sud África. El feldespato y el cuarzo son buenos preservadores del registro paleomagnético porque sus diminutas inclusiones magnéticas toman en esencia una instantánea del campo a medida que se enfrían desde un estado fundido. Tarduno deseaba medir las inclusiones magnéticas más pequeñas porque los cristales magnéticos más grandes pueden perder su firma magnética original a temperaturas mucho menores, lo que significa que son más proclives a sufrir contaminación magnética por eventos geológicos de calentamiento posteriores. Una vez que aisló los cristales ideales, Tarduno empleó un láser de dióxido de carbono para calentar a los cristales individuales mucho más rápidamente que los métodos más antiguos, disminuyendo aún más la probabilidad de contaminación. Con el SQUID más sensible de la Universidad pudo medir cuanto magnetismo contenían estas partículas individuales. “Los datos sugieren que la potencia del antiguo campo magnético era por lo menos un 50% de la del campo magnético actual, que típicamente es de 40 a 60 microteslas”, dice Tarduno. “Esto significa que definitivamente estaba presente una magnetósfera, protegiendo a la Tierra de hace 3.200 millones de años”. Para asegurarse aún más de que sus lecturas eran correctas, Tarduno revisó también la alineación del magnetismo en las partículas, que registra la polaridad del campo de la Tierra en ese momento y lugar. Al comparar la polaridad de otras muestras de edad y ubicación similares, Tarduno pudo asegurar que sus mediciones no provenían de calentamientos geológicos posteriores, sino verdaderamente de hace 3.200 millones de años. Actualmente Tarduno está intentando retroceder en el tiempo hasta rocas de 3.500 millones de años de antigüedad para investigar aún más cuando es que se formó por primera vez el núcleo interior de la Tierra, proporcionando nuevos conocimientos sobre los procesos primitivos de la Tierra que pudieron tener algún efecto sobre la atmósfera y el desarrollo de la vida sobre el planeta.