Representación artística del campo magnético de la Tierra, desviando
protones de alta energía del Sol hace
cuatro millones de años. Crédito: Gráfico de Michael Osadciw /
Universidad de Rochester.
Nota: Los tamaños relativos de la Tierra y el Sol,al igual que las
distancias entre ambos cuerpos, no están dibujados a escala.
Desde el año 2010, la
mejor estimación de la edad del campo magnético de la Tierra, ha sido de 3.450
millones de años.
Pero ahora, John Tarduno,
un geofísico de la Universidad de Rochester y experto en el capo magnético
terrestre y su equipo investigador, dicen que creen que el campo magnético de
la Tierra tiene una edad de a lo menos 4.000 millones de años.
Tarduno a dicho; “Un fuerte campo magnético proporciona un
escudo de la atmósfera; esto es importante para la preservación de las
condiciones de habitabilidad de la Tierra”.
El campo magnético de
la Tierra protege el ambiente de las corrientes de partículas cargadas del
viento solar, generadas y lanzadas por el Sol. El campo magnético ayuda a
evitar que el viento solar quite el agua y la atmósfera, las cuales hacen que
sea posible la vida en el planeta.
El campos magnético de
la Tierra es generado en su núcleo de hierro líquido, pero este “geodínamo”
requiere una versión regular de calor del planeta para operar.
En la actualidad, la
liberación de calor es ayudada por la tectónica de placas, que trasmite
eficazmente el calor desde el profundo interior del planeta hacia la
superficie.
Pero de acuerdo con
Tarduno, el tiempo de origen de la tectónica de placas es objeto de acalorados debates, con algunos
científicos argumentando que la Tierra carecía de un campo magnético durante su
juventud.
Dada la importancia
del campo magnético, los científicos han estado tratando de determinar el
momento en que surgió por primera vez, lo que podría, a su vez, proporcionar
pistas sobre cuando se inició la tectónica de placas y la forma en que el
planeta era capaz de permanecer habitable.
Afortunadamente para
los científicos, hay minerales, tales como magnetita que en el registro de
campo magnético está bloqueado en la medida que desde su estado fundido los minerales se
enfrían.
Los minerales más antiguos
disponibles pueden decir a los científicos la dirección y la intensidad del
campo en las primeras épocas de la historia de la Tierra. Con el fin de obtener
mediciones fiables, es crucial que los minerales obtenidos por los científicos sean impecables, pero nunca alcanzaron un
nivel suficiente de calor, lo que habría permitido obtener la antigua
información magnética dentro de los minerales permitiendo el restablecimiento del
campo magnético.
La información
direccional está almacenada en microscópicos gramos de magnetita, un óxido de
hierro magnético de origen natural; dentro de estos microscópicos granos tienen sus propias magnetizaciones
individuales, las cuales funcionan como una grabadora. Al igual que en una
cinta magnética, la información registrada en un determinado momento permanece almacenado a menos que sea reemplazado en
condiciones específicas.
Los nuevos resultados
obtenidos por Tarduno, están basados en el registro de la intensidad del campo
magnético fijo que está dentro de los cristales
de circón de la magnetita, recogidos por la Jack Hills de Australia
Occidental. Los circones se formaron hace
más de mil millones de años y descansan en un depósito sedimentario antiguo.
Mediante el muestreo de circones de diferente edad, se puede determinar la
historia del campo magnético.
Los circones antiguos son
pequeños, miden alrededor de 2 décimas de milímetro efectuar la medición de su
magnetización, es un reto tecnológico. Tarduno y su equipo utilizaron un
dispositivo superconductor de interferencia cuántica única, o magnetómetro
SQUID, de la Universidad de Rochester que proporciona una sensibilidad diez
veces mayor que los instrumentos comparable.
Pero para que las
lecturas de intensidad magnética de hoy de
la magnetita para revelar las condiciones reales de la época, los investigadores
tenían que asegurarse de que la magnetita dentro del circón permaneció virgen
desde el momento de la formación.
Hace unos 2.600
millones de años es el periodo durante
el cual las temperaturas en las rocas de la Jack Hills llegaron a 475ºC. En
esas condiciones, era posible que la información magnética registrada en los
circones hubiera sido borrada y reemplazada por una nueva grabación del campo
magnético de la Tierra más nueva.
Tarduno ha dicho: “Sabemos que los circones no se han movido
respecto a la otra desde el momento en que fueron depositados, como resultado,
si la información magnética en los circones había sido borrada y regrabada, las
direcciones magnéticas han sido idénticas”.
En cambio Tarduno encontró que los minerales
revelaron variaciones de las direcciones magnéticas, convenciéndole de que las
mediciones de la intensidad registradas en las muestras era de hecho tan
antiguas como de 4.000 millones de años.
Las mediciones de la intensidad revelan mucho
acerca de la presencia de un geodínamo al núcleo de la Tierra. Tarduno explica
que los vientos solares podrían interactuar con la atmosfera de la Tierra para
crear un pequeño campo magnético, incluso en ausencia de una dínamo del núcleo.
En estas circunstancias, se calcula que la fuerza máxima de un campo magnético
sería 0.6 uT (micro Tesla). Los valores medidos por Tarduno y su equipo eran
mucho mayores que 0.6ºT, que indica la presencia de un geodínamo en el núcleo
del planeta, así como lo que sugiere la existencia de la tectónica de placas
necesarias para liberar el calor acumulado.
Tarduno comenta que: “Entre los científicos no ha habido consenso sobre cuando comenzó la
tectónica de placas, nuestras mediciones, sin embargo, apoyan algunas
mediciones geoquímicas anteriores sobre circones antiguos que sugieren una edad
de 4.400 millones de años”.
El campo magnético era de especial importancia en
ése eón, porque los vientos solares eran cerca de 100 veces más fuertes que los
actuales.
En ausencia de un campo magnético, Tarduno dice “que los protones que componen los vientos solares se han ionizado y
despojado de los elementos ligeros de la atmósfera que, entre otras cosas,
resultó en la pérdida de agua”.
Los científicos piensan que el Planeta Marte tuvo
un geodínamo activo cuando se formó, pero se extinguió después de cuatro
millones de años. Como resultado, Tarduno dice: “El planeta rojo no tenía un campo magnético para proteger el ambiente,
lo que puede explicar por qué su atmósfera es tan delgada; también puede ser
una razón importante por la que Marte era incapaz de sostener vida”.
Los hallazgos de Tarduno y su equipo, han sido
publicados en el último número de la revista Science
Fuente: Phys Org
30.julio.2015
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