La Tierra, nuestro oasis rocoso y acuático en el cosmos, es el lugar ideal para que florezca la vida por varias razones.
Nos encontramos a la distancia justa de nuestra estrella natal para que exista agua líquida en la superficie del planeta. La atracción gravitacional de otros planetas grandes ayuda a protegernos de colisiones apocalípticas con planetas errantes. meteoritos. Y el campo magnético del planeta rodea la Tierra con una barrera protectora que nos protege de Partículas cargadas que se precipitan por el espacio..
El campo magnético de la Tierra Se genera por el complejo flujo de material metálico fundido en el núcleo exterior del planeta. El flujo de este material se ve afectado tanto por la rotación de Tierra y la presencia de un núcleo de hierro sólido, lo que da como resultado un campo magnético dipolar donde el eje se alinea aproximadamente con el eje de rotación del planeta.
Ocultas en la composición química de las rocas antiguas hay pistas de que el campo magnético de la Tierra es un fenómeno dinámico y cambiante. El magma enfriado rico en minerales de hierro se alinea con el campo magnético de la Tierra, de forma similar a como se tira de una aguja para señalar hacia el norte en una brújula. El estudio de los antiguos campos geomagnéticos registrados en las rocas es objeto de una disciplina conocida como “paleomagnetismo”.
La investigación paleomagnética ha proporcionado a los científicos el conocimiento de que el campo magnético de la Tierra se ha desplazado e incluso invertido su polaridad muchas veces en el pasado geológico. ¿Pero por qué?
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¿Qué causa que los polos magnéticos se inviertan?
El campo magnético de la Tierra varía en escalas de tiempo muy cortas y extremadamente largas, que van desde milisegundos hasta millones de años. La interacción del campo magnético con partículas cargadas en el espacio puede alterarlo en escalas de tiempo cortas, mientras que las perturbaciones en el campo magnético en escalas de tiempo más largas son causadas por procesos internos que se desarrollan en el núcleo líquido externo de la Tierra.
“La variación secular del campo geomagnético resulta del efecto de advección del campo magnético por el flujo en el núcleo externo fluido y de los efectos de la difusión del campo magnético en el núcleo y el manto”, dijo el geofísico Leonardo Sagnotti a Space.com.
Las fluctuaciones en el campo magnético causadas por el movimiento del material metálico en el núcleo externo han provocado inversiones totales de la polaridad del campo magnético en el pasado de la Tierra. Los estudios paleomagnéticos que han estudiado estados anteriores del campo magnético han demostrado que hay dos posibles estados de polaridad: el estado “normal” actual, donde las líneas de fuerza del campo entran hacia el centro de la Tierra en el hemisferio norte y salen hacia el exterior de la Tierra en el hemisferio sur. La polaridad inversa o “inversa” también es igualmente probable y estable.
Los estudios paleomagnéticos han demostrado que las inversiones de polaridad del campo magnético de la Tierra no son periódicas y no se pueden predecir. Esto se debe en gran medida al comportamiento de los mecanismos responsables de ello.
“El flujo del fluido metálico (principalmente hierro fundido) en el núcleo externo de la Tierra es caótico y turbulento. Las inversiones de polaridad ocurren durante períodos de baja intensidad del campo geomagnético, durante los cuales la intensidad del componente dipolar disminuye drásticamente y la estructura de el campo es inestable”, afirma Sagnotti.
El período transitorio de inversión de polaridad aparece como un instante geológico (es decir, por debajo de la resolución geológica), con un Duración que abarca hasta unos pocos miles de años..
¿Cómo afectan las inversiones de los polos magnéticos a la vida en la Tierra?
Cuando el campo magnético es propenso a voltearse, se encuentra en un estado de intensidad reducida, lo que resulta en una mayor exposición de atmósfera terrestre al viento solar y a los rayos cósmicos en forma de partículas cargadas. Un estudio reciente demostró que durante el excursión a laschampsun período reciente de baja intensidad del campo magnético que ocurrió hace sólo 41.000 años, el flujo global de rayos cósmicos que llega a la atmósfera de la Tierra fue hasta tres veces mayor que el valor actual.
Actualmente, no existe evidencia significativa de una correlación entre extinciones masivas de la vida en la Tierra y las inversiones de polaridad geomagnética. Sin embargo, vincular las tasas de extinción y especiación de especies con períodos de baja intensidad del campo magnético se ve obstaculizado por las incertidumbres en la escala de tiempo conocida de estos “volteos” magnéticos.
Además, las inversiones magnéticas ocurren con frecuencia en escalas de tiempo geológicas (varios cientos de veces en los últimos 160 millones de años), mientras que los eventos de extinción masiva registrados ocurren aproximadamente cada cien millones de años (con mucha menos frecuencia).
En términos de civilización humana, lo que preocupa directamente no es el desplazamiento de los polos magnéticos, sino el período resultante de reducción de la intensidad del campo geomagnético. La sociedad depende cada vez más de la tecnología, y los gobiernos y las organizaciones internacionales deberían considerar seriamente los efectos de una intensidad reducida del campo magnético.
“En esta configuración se produciría un aumento notable de la penetración de partículas cargadas en la magnetosfera en altitudes más cercanas a la superficie terrestre, con importantes repercusiones en nuestro mundo tecnológico”, añade Sagnotti.
Los riesgos a los que están expuestos nuestro planeta y nuestra civilización podrían tener impactos significativos en la sociedad civil, la forma en que realizamos el comercio, la seguridad, las comunicaciones, la infraestructura energética, los satélites y la vida de las personas en la órbita terrestre baja. Desafortunadamente, la naturaleza esporádica de las variaciones e inversiones magnéticas significa que no podemos predecir cuándo sucederá exactamente esto; todo lo que sabemos es que sucederá.