Hallan evidencia de un fuerte campo magnético primitivo alrededor de la Tierra

En lo profundo de la Tierra, el remolino de hierro líquido genera el campo magnético protector de nuestro planeta. Este campo magnético es invisible pero es vital para la vida en la superficie de la Tierra: protege al planeta del dañino viento solar y los rayos cósmicos del sol.

Dada la importancia del campo magnético, los científicos han estado tratando de descubrir cómo ha cambiado el campo a lo largo de la historia de la Tierra. Ese conocimiento puede proporcionar pistas para comprender la evolución futura de la Tierra, así como la evolución de otros planetas en el sistema solar.

Una nueva investigación de la Universidad de Rochester proporciona evidencias de que el campo magnético que se formó alrededor de la Tierra fue aún más fuerte de lo que los científicos creían anteriormente. La investigación, publicada en la revista NAS, ayudará a los científicos a sacar conclusiones sobre la sostenibilidad del escudo magnético de la Tierra y si existen otros planetas en el sistema solar con las condiciones necesarias para albergar vida.

"Esta investigación nos dice algo sobre la formación de un planeta habitable", explica John Tarduno, profesor de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente y decano de Investigación de Artes, Ciencias e Ingeniería en Rochester. "Una de las preguntas que queremos responder es por qué la Tierra evolucionó como lo hizo y esto nos da aún más evidencia de que el blindaje magnético se registró muy temprano en el planeta".

EL CAMPO MAGNÉTICO DE LA TIERRA HOY

El escudo magnético se genera en el núcleo externo de la Tierra. El intenso calor en el denso núcleo interno de la Tierra hace que el núcleo externo, compuesto de hierro líquido, gire y se agite, generando corrientes eléctricas e impulsando un fenómeno llamado geodinamo, que alimenta el campo magnético de la Tierra. Las corrientes en el núcleo externo líquido se ven fuertemente afectadas por el calor que fluye fuera del núcleo interno sólido.

Debido a la ubicación y las temperaturas extremas de los materiales en el núcleo, los científicos no pueden medir directamente el campo magnético. Afortunadamente, los minerales que se elevan a la superficie de la Tierra contienen pequeñas partículas magnéticas que bloquean la dirección y la intensidad del campo magnético en el momento en que los minerales se enfrían desde su estado fundido.

Utilizando nuevos datos paleomagnéticos, microscopios electrónicos, geoquímicos y de paleointensidad, los investigadores fecharon y analizaron cristales de circón, los materiales terrestres más antiguos conocidos, recolectados de sitios en Australia.

Los circones, que tienen aproximadamente dos décimas de milímetro, contienen partículas magnéticas aún más pequeñas que bloquean la magnetización de la Tierra en el momento en que se formaron los circones.

CAMPO MAGNÉTICO DE LA TIERRA HACE 4 MIL MILLONES DE AÑOS

Investigaciones previas de Tarduno descubrieron que el campo magnético de la Tierra tiene al menos 4.200 millones de años y ha existido durante casi el mismo tiempo que el planeta. El núcleo interno de la Tierra, por otro lado, es una adición relativamente reciente: se formó hace solo 565 millones de años, según una investigación publicada por Tarduno y sus colegas a principios de este año.

Si bien los investigadores inicialmente creían que el campo magnético temprano de la Tierra tenía una intensidad débil, los nuevos datos de circón sugieren un campo más fuerte. Pero, debido a que el núcleo interno aún no se había formado, el campo fuerte que se desarrolló originalmente hace 4.000 millones de años debe haber sido impulsado por un mecanismo diferente.

"Creemos que ese mecanismo es la precipitación química del óxido de magnesio dentro de la Tierra", dice Tarduno.

El óxido de magnesio probablemente se disolvió por el calor extremo relacionado con el impacto gigante que formó la luna de la Tierra. A medida que el interior de la Tierra se enfriaba, el óxido de magnesio podía precipitarse, impulsando la convección y el geodinamo.

Los investigadores creen que la Tierra interna finalmente agotó la fuente de óxido de magnesio hasta el punto de que el campo magnético colapsó casi por completo hace 565 millones de años.

Pero la formación del núcleo interno proporcionó una nueva fuente para alimentar el geodinamo y el escudo magnético planetario que la Tierra tiene hoy.

"Este campo magnético primitivo fue extremadamente importante porque protegía la atmósfera y la eliminación de agua de la Tierra primitiva cuando los vientos solares eran más intensos. El mecanismo de generación de campo es casi seguro importante para otros cuerpos como otros planetas y exoplanetas", explica Tarduno.

Una teoría principal, por ejemplo, es que Marte, como la Tierra, tuvo un campo magnético al principio de su historia. Sin embargo, en Marte, el campo colapsó y, a diferencia de la Tierra, Marte no generó uno nuevo. "Una vez que Marte perdió su blindaje magnético, perdió su agua", dice Tarduno.

"Pero todavía no sabemos por qué colapsó el blindaje magnético. El blindaje magnético temprano es realmente importante, pero también estamos interesados en la sostenibilidad de un campo magnético. Este estudio nos da más datos para tratar de descubrir el conjunto de procesos que mantienen el escudo magnético en la Tierra".