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Simulaciones computarizadas arrojan nueva luz sobre el comportamiento del campo magnético de la Tierra.

Ilustración del campo magnético y de las capas interiores de la Tierra.

Un nuevo análisis de simulaciones de computadora del campo magnético terrestre sugiere que su comportamiento fue diferente en épocas más tempranas de la historia de la Tierra, lo que resultó en mayor estabilidad y menos reversiones. Los hallazgos realizados por investigadores de la Universidad de California, Santa Cruz, están ayudando a reconciliar el registro geológico de las reversiones magnéticas con el conocimiento actual acerca de cómo el núcleo de la Tierra genera el campo magnético del planeta.

Robert Coe y Gary Glatzmaier, ambos profesores de ciencias de la Tierra en UCSC, combinan estudios de los registros paleomagnéticos preservados en las rocas con modelos computacionales complejos de la “geodínamo” que genera el campo magnético. Trabajando en conjunto, están adquiriendo nuevos conocimientos sobre los efectos en el campo magnético de los procesos que ocurren en las profundidades de la Tierra.

Coe presentó sus descubrimientos en el Encuentro de Otoño de la Unión Geofísica Americana en San Francisco.

El campo magnético surge como resultado de las interacciones en el núcleo terrestre rico en hierro, que consiste en un núcleo interior sólido y un núcleo exterior fluido. El flujo de calor proveniente del núcleo impulsa movimientos en el núcleo exterior que producen una corriente eléctrica y generan el campo magnético.

Diagrama de una reversión de campo. Las líneas del campo magnético revierten su dirección, y la brújula indicadora del norte se convierte en una buscadora del sur.

En escalas humanas del tiempo, el campo magnético funciona confiablemente para alinear las agujas de las brújulas, ayudar en la navegación de los animales, y en el desvío de una parte de la radiación solar. Pero en las escalas temporales geológicas, está lejos de ser estable, debilitándose, fortaleciéndose, e incluso algunas veces revertiéndose. Una reversión del campo magnético haría que las agujas de las brújulas apuntaran al sur, en lugar de hacerlo hacia el norte.

A lo largo de los últimos 15 millones de años (un intervalo relativamente breve en la historia de la Tierra), el campo magnético se ha revertido aproximadamente cuatro o cinco veces por cada millón de años. Pero los registros del lecho oceánico indican que en el pasado la frecuencia de las reversiones ha sido mucho menor. De hecho, dijo Coe, durante un período que comenzó hace 120 millones de años, no existen registros de reversiones magnéticas por un lapso de casi 35 millones de años.

Las simulaciones de la geodínamo muestran que la configuración del campo magnético puede ser un factor importante en el control de la frecuencia de las reversiones. La simetría y estabilidad del campo simulado varía según el patrón del flujo del calor impuesto en el límite núcleo-manto. Cuando el campo es simétrico en los hemisferios norte y sur, las simulaciones muestran reversiones frecuentes. Por el contrario, cuando el campo es fuertemente asimétrico, con ambos hemisferios mostrando rasgos opuestos, las reversiones son muy escasas, o sencillamente no se producen.

Este hallazgo es consistente con estudios realizados por otros investigadores del registro paleomagnético de la Tierra durante los 35 millones de años sin reversiones, lo que indica que entonces era mucho más asimétrico que hoy en día.

La simulación que produjo el campo más asimétrico y más estable, es una en que el núcleo interior tiene apenas un cuarto de su tamaño actual. Los científicos creen que a medida que el núcleo se enfría, el hierro cristaliza pasando del fluido núcleo exterior hacia el sólido núcleo interior, lo que hace que este último vaya creciendo lentamente con el tiempo. Por lo tanto, la simulación imita las condiciones de las profundidades en el pasado de nuestro planeta y predice que las reversiones habrían ocurrido mucho menos frecuentemente que ahora. Un estudio de la escasa literatura sobre el campo magnético existente hace 2 mil millones de años o más, sugiere que este podría muy bien haber sido el caso, según Coe.

El lecho marino tiene “relojes” magnéticos que revelan su edad. Cuando la lava del lecho se solidifica, sus cristales magnéticos quedan alineados con el campo magnético terrestre, y se preserva así la polaridad magnética de las rocas. Pero el campo magnético de nuestro planeta ha sufrido muchas reversiones a lo largo de la historia, con los polos norte y sur intercambiando posiciones. El nuevo lecho marino se crea en las cordilleras centro-oceánicas (con la “firma” magnética del momento) y se extiende en ambas direcciones, creando una especie de patrón de “franjas de cebra” simétricas, de rocas que alternan su polaridad “revertida” o “normal”.

“Los datos son consistentes con las simulaciones que muestran que la simetría del campo tiene influencia sobre la frecuencia de las reversiones”, dijo.

El campo magnético terrestre se ha estado debilitando a lo largo de los últimos 2 000 años, y la tendencia continúa hoy, haciendo que algunos se preocupen, ya que podríamos estar dirigiéndonos hacia una reversión. Aunque la idea de una posiblemente cercana reversión del campo magnético ha capturado la imaginación de escritores y de productores de televisión, Coe dijo que él piensa que sería improbable que una reversión produjera un efecto catastrófico. Más aún, agregó, las reversiones se toman miles de años para producirse, y el campo magnético ha decrecido muchas veces en el pasado, sin que se llegara a una reversión.

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Traducido para Astroseti.org por
Heber Rizzo Baladán

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Web Site: Space Reference
Artículo: “Simulations shed light on Earth's history of magnetic field reversals”
Fuente: Universidad de California – Santa Cruz.
Fecha: Diciembre 12, 2005

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