Durante al menos 4 mil millones de años, un campo de fuerza invisible ha envuelto nuestro planeta, protegiéndonos de la dura radiación cósmica. Sin embargo, el campo magnético de la Tierra (esencialmente un gigantesco imán dipolo) está en un estado de flujo constante y cambia regularmente su polaridad. De hecho, el próximo cambio puede tardar mucho en llegar, ya que estas inversiones suelen ocurrir cada pocos cientos de miles de años.
Anteriormente, los investigadores creían que el proceso de inversión duraba unos 10.000 años (un abrir y cerrar de ojos en términos geológicos) y iba acompañado de un escudo más débil contra la radiación que puede afectar al medio ambiente.
Ahora, investigadores de Japón, Francia y Estados Unidos han encontrado evidencia de que algunas inversiones del campo magnético duran mucho más. Un estudio publicado en Nature Communications Earth & Environment describe núcleos de sedimentos de aguas profundas y revela que un cambio de campo magnético ocurrido hace 40 millones de años tardó unos 70.000 años en completarse. Los paleomagnetistas dicen que estos hallazgos amplían nuestra comprensión de los fenómenos geomagnéticos que son críticos para proteger a la Tierra de la radiación solar y otras partículas dañinas del espacio.
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Cuando los campos magnéticos cambian
El generador detrás del campo magnético de la Tierra es el núcleo externo líquido de níquel-hierro, aproximadamente a 1.800 millas debajo de la superficie, donde las corrientes eléctricas crean el campo. Ocasionalmente, los polos de la Tierra cambian de polaridad (actualmente, el Polo Norte geográfico es un polo sur magnético y el Polo Sur geográfico es un polo norte magnético) en un proceso conocido como inversión geomagnética que dura varios miles de años.
Durante este tiempo, el campo magnético se desestabiliza, reduciendo la fuerza del escudo geomagnético. Este debilitamiento puede influir en la química atmosférica, el clima e incluso la evolución de los organismos.
“Lo sorprendente del campo magnético es que proporciona una red de seguridad contra la radiación del espacio exterior, y esa radiación se observa y se supone que puede hacer todo tipo de cosas”, dijo Peter Lippert, profesor asociado del Departamento de Geología y Geofísica de la Universidad de Utah, en un comunicado de prensa.
Explicó además que “es lógico esperar que haya tasas más altas de mutación genética [and] erosión atmosférica” y que “cambiará la capacidad de los organismos para navegar” durante una exposición prolongada a la radiación cósmica.
Los científicos han observado aproximadamente 540 cambios de polaridad en los últimos 170 millones de años. Si bien se pensaba que la mayoría duraba unos 10.000 años, nuevos análisis de los núcleos de sedimentos del Atlántico norte sugieren que algunas transiciones fueron mucho más largas.
Los núcleos de sedimentos preservan millones de años de historia magnética
Microorganismos antiguos conservados en sedimentos registran el pasado magnético de la Tierra. Algunas bacterias crean brújulas internas utilizando hierro ambiental, produciendo cristales de magnetita que se alinean con el campo magnético. La dirección que apuntan estos cristales en las muestras extraídas les dice a los científicos la polaridad del planeta en ese momento.
Los investigadores recuperaron los núcleos de sedimentos en 2012 a casi 1.000 pies por debajo del fondo marino frente a la costa de Terranova. Contienen material que representa un registro geológico que se remonta a millones de años. Se destacó una capa de 26 pies, que capturó inversiones geomagnéticas extendidas con notable detalle.
Después de varios años de análisis para determinar si la anomalía fue el resultado de cambios magnéticos o alteraciones de los sedimentos, los investigadores confirmaron dos largas inversiones durante la época del Eoceno, hace unos 40 millones de años, una que duró aproximadamente 18.000 años y otra alrededor de 70.000 años.
La evidencia del mundo real confirma las simulaciones por computadora
Los expertos aún no saben qué desencadena una reversión. Lo que sí saben es que “no duran la misma cantidad de tiempo”, creando un “código de barras único” en los sedimentos, explicó Lippert en el comunicado. “Podemos utilizar las direcciones magnéticas conservadas en los sedimentos y correlacionarlas con la escala de tiempo geológica”.
La investigación proporciona evidencia largamente esperada de las predicciones realizadas por modelos informáticos del campo magnético de la Tierra. Los científicos ya habían propuesto la existencia de transiciones largas ocasionales, pero sólo teóricamente mediante simulaciones, con algunos escenarios que duraban hasta 130.000 años.
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