Alrededor de 1.800 millas por debajo de nuestros pies, el hierro líquido que gira en el núcleo exterior de la Tierra genera el campo magnético protector de nuestro planeta. Este campo magnético es invisible pero vital para la vida en la superficie de la Tierra porque protege al planeta del viento solar, de los flujos de radiación del sol.

Sin embargo, hace unos 565 millones de años, el campo magnéticoLa fuerza disminuyó al 10% de la fuerza actual. Luego, misteriosamente, el campo se recuperó, recuperando su fuerza justo antes de la explosión cámbrica de vida multicelular en la Tierra.

¿Qué hizo que el campo magnético rebotara?

Según una nueva investigación realizada por científicos de la Universidad de Rochester, este rejuvenecimiento ocurrió dentro de decenas de millones de años, rápidamente en escalas de tiempo geológico, y coincidió con la formación del núcleo interno sólido de la Tierra, lo que sugiere que el núcleo es probablemente un causa.

«El núcleo interno es extremadamente importante», dice John Tarduno, William R. Kenan, Jr., profesor de geofísica en el Departamento de Ciencias Ambientales y de la Tierra y decano de investigación para las artes, las ciencias y la ingeniería en Rochester. «Justo antes de que el núcleo interno comenzara a crecer, el campo magnético estaba a punto de colapsar, pero tan pronto como el núcleo interno comenzó a crecer, el campo se regeneró».

En el artículo publicado en Naturaleza Comunicación, los investigadores determinaron varias fechas clave en la historia del núcleo interno, incluida una estimación más precisa de su edad. La investigación proporciona pistas sobre la historia y la evolución futura de la Tierra y cómo se convirtió en un planeta habitable, así como la evolución de otros planetas del sistema solar.

Desbloquear información en rocas antiguas

La Tierra está formada por capas: la corteza, donde se encuentra la vida; la Saco, la capa más gruesa de la Tierra; el núcleo exterior fundido; y el núcleo interno sólido, que a su vez está compuesto por un núcleo interno más externo y un núcleo interno más interno.

El campo magnético de la Tierra se genera en su núcleo exterior, donde el hierro líquido en remolino provoca Corrientes eléctricasdando como resultado un fenómeno llamado geodinamo que produce el campo magnético.

Debido a la relación entre el campo magnético y el núcleo de la Tierra, los científicos han intentado durante décadas determinar cómo han cambiado el campo magnético y el núcleo de la Tierra a lo largo de la historia de nuestro planeta. No pueden medir directamente el campo magnético debido a la ubicación y las temperaturas extremas de los materiales en el núcleo. Afortunadamente, los minerales que suben a la superficie de la Tierra contienen diminutas partículas magnéticas que bloquean la dirección y la fuerza del campo magnético a medida que los minerales se enfrían desde su estado fundido.

Para limitar mejor la edad y el crecimiento del núcleo interno, Tarduno y su equipo utilizaron un CO₂ láser y el magnetómetro del dispositivo de interferencia cuántica superconductora (SQUID) del laboratorio para analizar cristales de feldespato de anortosita de roca. Estos cristales contienen pequeñas agujas magnéticas que son «grabadores magnéticos perfectos», dice Tarduno.

Al estudiar el magnetismo encerrado en cristales antiguos, un campo conocido como paleomagnetismo, los investigadores han determinado dos nuevas fechas importantes en la historia del núcleo interno:

• hace 550 millones de años: el momento en que el campo magnético comenzó a renovarse rápidamente después de un casi colapso hace 15 millones de años. Los investigadores atribuyen la rápida renovación del campo magnético a la formación de un núcleo interno fuerte que recargó el núcleo exterior fundido y restauró la fuerza del campo magnético.
• hace 450 millones de años: el momento en que la estructura del núcleo interno en crecimiento ha cambiado, marcando el límite entre el núcleo interno más interno y el más externo. Estos cambios en el núcleo interno coinciden con cambios casi al mismo tiempo en la estructura del manto suprayacente, debido a placas tectonicas en la superficie.

«Debido a que limitamos la edad del núcleo interno con mayor precisión, pudimos explorar el hecho de que el núcleo interno actual en realidad se compone de dos partes», dice Tarduno. «Los movimientos de placas tectónicas en la superficie de la Tierra han afectado indirectamente al núcleo interno, y la historia de estos movimientos está impresa en lo profundo de la Tierra en la estructura del núcleo interno».

Evita un destino similar al de Marte

Comprender mejor la dinámica y el crecimiento del núcleo interno y el campo magnético tiene implicaciones importantes, no solo para descubrir el pasado de la Tierra y predecir su futuro, sino también para desentrañar las formas en que otros planetas podrían formar escudos magnéticos y mantener las condiciones necesarias para sustentar la vida. . .

Los investigadores creen que Marte, por ejemplo, una vez tuvo un campo magnético, pero el campo se disipó, dejando al planeta vulnerable a viento solar y la superficie sin océanos. Aunque no está claro si la ausencia de un campo magnético habría causado el mismo destino para la Tierra, «la Tierra ciertamente habría perdido mucho más el agua si el campo magnético de la Tierra no se hubiera regenerado», dice Tarduno. «El planeta sería mucho más seco y muy diferente del planeta actual».

En términos de evolución planetaria, la investigación apunta a la importancia de un escudo magnético y un mecanismo para mantenerlo, dice.

«Esta investigación realmente destaca la necesidad de tener algo como el crecimiento núcleo central que mantiene un campo magnético durante toda la vida – varios miles de millones de años – de un planeta».