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Las rocas que se formaron hace unos 3.700 millones de años en el Arcaico temprano nos han dado la primera visión hasta ahora del campo magnético de la Tierra.

Eso fue un momento cuando la Tierra puede tener estado todavía envuelto en aguay la vida temprana fue apenas comienza a emerger – y los rastros recién descubiertos de la magnetosfera planetaria revelan que era sorprendentemente similar a la estructura invisible que aún hoy protege la Tierra.

Este descubrimiento puede ayudar a los científicos a comprender la historia temprana de la Tierra y los factores que contribuyeron al surgimiento de la vida. Además, el análisis detallado podría ayudar a medir los primeros rastros del campo magnético de la Tierra en otros lugares del mundo, ayudando a recrear su forma global y su evolución a lo largo de los 4.500 millones de años de vida del planeta.

El campo magnético de la Tierra es una vasta capa que envuelve y encierra nuestro planeta. Se cree que se genera en las profundidades del núcleo, donde la rotación del fluido conductor y convectivo conocido como geodinamo convierte la energía cinética en campos eléctricos y magnéticos que se lanzan al espacio.

La coautora del estudio, Athena Eyster, de pie junto a una enorme formación de roca con bandas de hierro en Isua. (Claire Nichols)

Los científicos también creen que la habitabilidad de la Tierra se debe a este campo magnético: protege la atmósfera de la rápida destrucción del viento solar y desvía la radiación dañina. De lo que tenemos una idea menos clara es de cómo evolucionó el campo magnético a lo largo de la historia de la Tierra. ¿Cómo era cuando nuestro planeta era joven y cómo ha cambiado a lo largo de los eones desde entonces?

Aquí es donde las rocas pueden resultar realmente útiles. Cuando todavía están blandos mientras se forman, cualquier material ferromagnético que contenga se alinea con influencias magnéticas externas, como el enorme campo magnético que envuelve y atraviesa la Tierra.

Estos registros geológicos pueden revelar no sólo la alineación del campo magnético, sino también su fuerza. El truco consiste en encontrar el tipo adecuado de roca y ser capaz de interpretar lo que tiene que decirnos.

Por un lado, cualquier evento o fuerza que caliente la roca puede alterarla, borrando y sobrescribiendo la información magnética previa. Por eso es tan difícil encontrar registros fiables del campo magnético primitivo, incluso si se confirma que la roca misma es muy antigua.

A esta remota región sólo se puede llegar en helicóptero. (Claire Nichols)

Un equipo dirigido por la geóloga Claire Nichols de la Universidad de Oxford en el Reino Unido ha encontrado precisamente un registro de ese tipo, en las solitarias tierras salvajes de Isua en Groenlandia.

Allí, una región conocida como Cinturón Supracrustal tiene una geología especial: se asienta sobre una gruesa capa de la corteza terrestre que la ha protegido de la actividad tectónica y la deformación durante miles de millones de años.

En esa formación se encuentran rocas ricas en hierro. Datación plomo-uranio La investigación de cristales de circón en esta formación ha revelado que algunas de las rocas se formaron hace unos 3.700 millones de años.

Nichols y su equipo estudiaron el hierro en estas rocas antiguas para determinar las propiedades del campo magnético de la Tierra en ese momento. Sus resultados revelaron que la intensidad del campo magnético hace 3.700 millones de años era de al menos 15 microtesla. Esto es notablemente comparable a la potencia actual de alrededor de 30 microtesla.

Eso sugiere que la geodinamo temprana era igualmente efectiva y eficiente que lo es hoy. Pero el Sol no siempre ha sido como es ahora. Durante el Arcaico, también era bastante joven y mucho más activo, y el viento solar era mucho más poderoso.

Esto sugiere que el nivel de protección contra el viento solar proporcionado por el campo magnético ha aumentado con el tiempo. Esto podría tener implicaciones para el surgimiento de la vida: que no podría surgir hasta que la protección brindada alcanzara un cierto nivel.

Una colección de muestras de núcleos perforadas para revelar el magnetismo antiguo. (Claire Nichols)

Los hallazgos también podrían ayudar a comprender la evolución de la atmósfera terrestre. Hay evidencia de que durante el Arcaico se perdió una gran cantidad de xenón ionizado e hidrógeno; Dado que el xenón es relativamente pesado, es poco probable que se elimine en cantidades significativas de una atmósfera fuertemente protegida.

Una posibilidad implica un campo magnético ligeramente más débil que permita una ampliación de la exposición a los vientos solares en los polos. La investigación del equipo muestra que esto es posible si la intensidad del campo magnético estuviera en el extremo inferior de la escala que establecieron en las rocas de Groenlandia.

Se necesitarán más investigaciones para determinar cómo se comportó y cambió el campo magnético, desde el Arcaico en adelante. Sin embargo, ahora una cosa es segura.

«Independientemente de su fuerza y ​​estabilidad exactas», los investigadores escriben«Nuestros resultados sugieren que la Tierra ha sostenido un campo magnético intrínseco de 950 desde hace al menos 3.700 millones de años».

Sigue rockeando.

La investigación del equipo ha sido publicada en el Revista de investigación geofísica: Tierra sólida.