by Rick Groleau
Noviembre 18, 2003
NOVA
del Sitio Web
PBS

traducción de Adela Kaufmann
Versión original

 

De vez en cuando - cada 250.000 años en promedio - los polos magnéticos de la Tierra revierten su polaridad.

Si esa inversión sucediera hoy, las brújulas apuntarían hacia el Sur en lugar de al norte. En este caso, vea una animación generada por un modelo de computadora del campo magnético de nuestro planeta, y vea lo que sucede durante una reversión.

Para aprender cómo funciona el campo magnético de la Tierra, ver recuadro abajo. Vea una inversión simulada del campo magnético de la Tierra, desde las primeras señales de inestabilidad hasta el inevitable final.

 

 

1 - En el nivel más simple, la fuente del campo magnético de la Tierra se puede considerar como un gigantesco imán dentro de la Tierra. En realidad, el campo magnético es creado por una compleja interacción involucrando un agitado núcleo exterior de metal líquido que conduce eléctricamente, la liberación del calor a la superficie del núcleo interno sólido, y el movimiento de rotación de la Tierra.

 

 

 

2 - La compleja interacción que le da a nuestro planeta los resultados del campo magnético en un campo, es igualmente compleja. Este gráfico generado por ordenador creado por Gary Glatzmaier de la Universidad de Santa Cruz y de Paul Roberts, de la UCLA. Para hacer su modelo, Glatzmaier y Roberts hicieron uso de docenas de ecuaciones que describen la dinámica del interior de la Tierra. Al igual que con esta instantánea del modelo de computadora, el campo magnético de la Tierra no es uniforme. La intensidad y la dirección del campo cambia, no sólo de un lugar a otro, pero que también con el tiempo.

3 - Otra vista derivada del modelo de ordenador muestra la dirección del campo magnético, con las zonas azules representando hacia dónde apuntaría el lado buscando el norte de un imán (o brújula), y las zonas naranja representando hacia dónde apuntaría el lado del imán buscando el sur. El óvalo grande representa la dirección del magnetismo en la superficie del planeta, el pequeño óvalo representa la dirección en la superficie del núcleo de la Tierra.

4 - El estudio de antiguos flujos de lava en Oregon y en otras partes revelan que, antes de la reversión, el campo magnético era errático y se estaba debilitando drásticamente. El modelo de computadora Glatzmaier-Roberts se comporta de una manera que está de acuerdo con este proceso. Aquí, el núcleo ya ha comenzado a fluctuar, con anomalías, o zonas de polaridad invertida, que aparecen como islas de azul y naranja.

5 - En el modelo Glatzmaier-Roberts, una inversión se inicia con los polos norte y sur adicionales apareciendo en el núcleo. Estos polos adicionales pudieran no aparecer en la superficie terrestre, al menos no inicialmente, aunque estas islas de polaridad invertida pueden debilitar la fuerza total del campo magnético. (Una de estas islas ha aparecido bajo el Océano Atlántico Sur). En esta simulación, un polo débil de la polaridad invertida existe actualmente en el centro. Esta anomalía no ha llegado aún a la superficie-una brújula cerca de esta "área" todavía apuntaría hacia el verdadero norte, pero la fuerza de su campo magnético es hasta en un 30 por ciento más débil en la superficie. Después de un corto período de inestabilidad, los polos norte y sur magnéticos cambian de polaridad. Los científicos no entienden completamente por qué sucede esto.

6 - Aquí, toda la animación juega sin parar. La fuerza del campo magnético de nuestro planeta ha ido disminuyendo en los últimos 300 años. Si el modelo Glatzmaier-Roberts simula con precisión los procesos que impulsan el campo magnético, la pérdida de fuerza podría ser un indicio de que la inversión está en marcha. Esto no sería ninguna sorpresa. En promedio, las inversiones del campo magnético de la Tierra ocurren cada 250.000 años. Ya han pasado ya unos 720.000 años desde nuestra última inversión. A juzgar por la historia, sabemos que desde hace mucho tiempo es hora de un cambio. Pero no hay necesidad de tirar nuestras viejas brújulas. Una inversión por lo general necesita cientos o miles de años en completarse.

 

 

 

 

 


¿Qué Es Lo Que Impulsa El Campo Magnético De La Tierra?

Cuando una corriente eléctrica pasa a través de un alambre de metal, se forma un campo magnético alrededor de ese cable.

Del mismo modo, un cable que pasa por un campo magnético crea una corriente eléctrica en el alambre. Este es el principio básico que permite que funcionen los motores eléctricos y generadores. En la Tierra, el metal líquido que conforma el núcleo externo pasa a través de un campo magnético, lo ue provoca que una corriente eléctrica fluya en el metal líquido.

La corriente eléctrica, a su vez, crea su propio campo magnético - uno que es más fuerte que el campo que se creó primero. Al pasar el metal líquido a través del campo más fuerte, fluye más corriente, lo que incrementa aún más el campo. Este bucle auto-sostenible que se conoce como dínamo magnético.

Se necesita energía para mantener funcionando el dinamo.

Esta energía proviene de la liberación de calor desde la superficie del núcleo interno sólido. Aunque pueda parecer contradictorio, la materia desde el núcleo externo líquido se "congela" lentamente en el núcleo interno, liberando calor como lo hace. (Altas presiones dentro de la Tierra hacen que se congele la materia a altas temperaturas.)

Este calor impulsa las células de convección en el núcleo líquido, lo que mantiene en movimiento al metal líquido a través del campo magnético.

La llamada Efecto Coriolis también juega un papel en el mantenimiento del dínamo geo-magnético. El movimiento de rotación de nuestro planeta hace que el metal líquido en movimiento se mueva en espiral, de forma similar a cómo afecta a los sistemas climáticos en la superficie.

Estos remolinos en espiral permiten separar los campos magnéticos para más o menos alinearlos y combinar fuerzas.

Sin los efectos causados por el giro de la Tierra, los campos magnéticos generados dentro del núcleo líquido se cancelan mutuamente y resultan en indistintos polos norte o sur magnético.

 

 

El Escudo magnético de la Tierra en proceso de debilitarse y moverse
18 de noviembre 2003
del sitio Web PBS

 
Al igual que la trama de una película de ciencia ficción B, algo extraño está sucediendo a gran profundidad, donde el giro constante del núcleo metálico líquido de la Tierra genera un campo invisible de fuerza magnética que protege a nuestro planeta de la dañina radiación en el espacio.

Gradualmente, el campo es cada vez más débil. ¿Podríamos estarnos dirigiendo hacia un desmagnetizado día del juicio final que nos dejará indefensos ante los efectos letales del viento solar y los rayos cósmicos? En nuestro potencialmente inquietante futuro magnético se de una “Tormenta Magnética”.

Los científicos que están estudiando el problema están buscando en todas partes, desde Marte, que sufrió una crisis magnética hace cuatro mil millones años, y ha sido desprovisto de un campo magnético, de una apreciable atmósfera y, posiblemente de vida, desde entonces, hasta un laboratorio en la Universidad de Maryland, donde un equipo encabezado por el físico Dan Lathrop ha recreado el dínamo de hierro fundido en el núcleo de la Tierra mediante el uso de 240 libras de sodio fundido, que es altamente explosivo.

Los signos más visibles del campo magnético de la Tierra son las auroras, que son causadas por partículas cargadas del espacio, que interactúan con la atmósfera a medida que fluyen hacia los polos magnéticos norte y sur.

Sin embargo, las señales de advertencia de un campo magnético en disminución son más sutiles - a pesar de que son evidentes en todos los platos de arcilla que fue alguna vez disparado. Durante la alta temperaturas de cocción, los minerales de hierro la arcilla registran con exactitud el estado del campo magnético de la Tierra en ese preciso momento.

Al examinar las ollas desde la prehistoria hasta los tiempos modernos, el geólogo John Shaw de la Universidad de Liverpool en Inglaterra, ha descubierto cómo ha cambiado drásticamente el campo.

"Cuando trazamos los resultados de la cerámica", señala, "vemos una rápida caída al ir llegando hacia nuestros días. La tasa de cambio es mayor en los últimos 300 años, de lo que ha sido por cualquier otro tiempo en los pasados 5000 años. Va desde un fuerte campo hasta un campo débil, y está progresando muy rápidamente."

Al ritmo actual, el campo magnético terrestre podría desaparecer dentro de algunos siglos, dejando al descubierto el planeta a la incesante explosión de partículas cargadas desde el espacio, con consecuencias impredecibles para el ambiente y la vida.

Otras posibilidades:. El campo podía dejar de debilitarse y empezar a fortalecerse, o podría debilitarse hasta el punto en que repentinamente cambia y revierte su polaridad - es decir que las brújulas empiezan a apuntar al Polo Sur Magnético.

Un registro aún más antiguo del campo fluctuante de la Tierra al que se refiere Shaw muestra un cuadro más complicado.

Antiguos flujos de lava de las islas de Hawai revelan, tanto la fuerza del campo cuando la lava se enfrió como su orientación - la dirección del norte y del sur magnético.

"Cuando nos remontamos unos 700.000 años", dice el geólogo Mike Fuller, de la Universidad de Hawai, "nos encontramos con un increíble fenómeno. Repentinamente las rocas están magnetizadas al revés. En lugar estar magnetizadas al norte como el campo de hoy, están magnetizadas al sur."

Tal inversión de polaridad que parece ocurrir cada 250.000 años en promedio, lo que nos coloca ya en el tiempo de otra inversión entre los polos magnéticos norte y sur.

El científico Gary Glatzmaier de la Universidad de California en Santa Cruz ha observado realmente tales inversiones, como se producen en las simulaciones por ordenador (ver una en Ver un Cambio). Estos eventos virtuales muestran sorprendentes similitudes con el comportamiento actual del campo magnético de la Tierra y sugieren que estamos a punto de experimentar otro revés, aunque tardará siglos en desarrollarse.

Algunos investigadores creen que ya estamos en la fase de transición, con un incremento de áreas de anomalías magnéticas - donde las líneas de campo se están moviendo en sentido contrario - señalizando un estado cada vez más débil y caótico de nuestro escudo protector.

El geofísico Rob Coe, también de la Universidad de California en Santa Cruz, pudo incluso haber encontrado un registro de lava en Oregon que mapea el caos magnético que sobreviene durante un período de inversión.

La imagen que surge pudiera no estar a la altura de los estándares de desastres de Hollywood, pero teniendo en cuenta que la civilización humana nunca ha tenido que hacer frente a esa situación antes, podría ser un momento interesante y desafiante.