Hace 550 millones de años, el campo magnético terrestre colapsó casi por completo. Es una historia que permite entender mejor cómo ha evolucionado el campo magnético a lo largo del tiempo y, también, qué provocó que su intensidad se redujese y volviese a aumentar posteriormente…

El colapso casi completo del campo magnético terrestre sucedió antes de la vida compleja

El colapso del campo magnético terrestre tuvo lugar a principios del período Cámbrico. Tras unos 15 millones de años, su fuerza volvió a aumentar. Sin embargo, qué provocó ese colapso casi completo, y su posterior recuperación, era una incógnita. Un grupo de geólogos ha estudiado rocas, en Oklahoma, que se crearon durante aquella época. Los indicadores magnéticos, en los minerales de esas rocas, desvelan un evento que ocurrió hace 550 millones de años. O lo que es lo mismo, antes de que apareciera la vida multicelular en la Tierra.

El campo magnético terrestre casi colapsó en el pasado
Concepto artístico de una eyección de masa coronal golpeando el campo magnético terrestre, debilitado, en su juventud. Crédito: NASA/GSFC/CIL

Para entender qué sucedió, es necesario fijarse en la estructura del planeta. En el colegio aprendemos que la Tierra está compuesta por diferentes capas. La corteza es la más superficial, sobre la que nos encontramos. Bajo ella está el manto, la capa más gruesa, que se encuentra sobre el núcleo externo, fundido. Este, a su vez, rodea el núcleo interno, sólido. Ese núcleo interno tiene dos partes. La región más externa y la interna. El núcleo se encuentra a 2900 kilómetros bajo la superficie y el núcleo externo es el protagonista que nos interesa.

El movimiento del hierro líquido es lo que genera el campo magnético. Si no fuese por esa actividad, no tendríamos un escudo protector frente al viento solar. De hecho, sin él, nuestro planeta se parecería mucho a Marte. Así que, ¿qué sucedió en el núcleo del planeta en aquel entonces? ¿Qué provocó que la fuerza del campo magnético cayese a solo un 10 por ciento y después volviese a recuperarse? Según John Tarduno, autor del estudio (y profesor de geofísica en la Universidad de Rochester, en Nueva York), fue la formación del núcleo interno sólido…

El núcleo interno salvó al campo magnético

El núcleo interno, explica Tarduno, es muy importante. Justo antes de que comenzase a crecer, el campo magnético estaba llegando al punto de colapso. Sin embargo, en cuanto comenzó su crecimiento, el campo se regeneró. En el estudio, el equipo de Tarduno menciona algunas fechas importantes en la historia del núcleo interno. También dan una estimación precisa del momento del colapso y la regeneración. ¿Cómo se puede saber cuándo sucedió si no podemos observar el núcleo de la Tierra de manera directa?

La respuesta está en el paleomagnetismo. Es decir, el estudio de los indicadores magnéticos en las rocas que se formaron en aquel entonces. Los geólogos usan esto, a menudo, para rastrear las huellas de otros cambios en el campo magnético, como las inversiones de los polos. El campo magnético terrestre se extiende desde el núcleo, por el manto, la corteza y llega al espacio. Es imposible medir su fuerza, en el interior de la Tierra, de manera directa. Es algo que se debe a la ubicación y temperatura extrema del material del núcleo.

Así que la geología recurre, en su lugar, a los marcadores paleomagnéticos en las rocas y minerales que se elevan hasta la superficie del planeta. Esos marcadores son como pequeñas agujas que bloquean la dirección la intensidad del campo magnético que existía en el momento en el que esos minerales se enfriaron tras formarse. Esto permitió a los investigadores determinar la edad y crecimiento del núcleo interno. El magnetismo contenido en esas rocas permite definir dos fechas importantes. La primera es la recuperación del campo magnético…

Tras el colapso casi completo, el campo magnético terrestre se recuperó rápido

Comenzó a recuperarse 15 millones de años después. Es una recuperación rápida, posible por la formación del núcleo sólido. Lo que hizo fue recargar el núcleo fundido y restaurar la fuerza del campo magnético. Otro momento interesante tuvo lugar hace unos 450 millones de años. En ese entonces, la estructura del núcleo interno, en pleno crecimiento, cambió. El resultado es una separación entre las regiones más externa e interna del núcleo interno. Lejos del núcleo, en el manto se produjeron cambios por el movimiento de las placas tectónicas.

La Tierra observada por la nave LightSail 2. Crédito: The Planetary Society

El paleomagnetismo ha hecho posible entender el desarrollo del núcleo. Al tener una mejor delimitación de la edad del núcleo interno, añade Tarduno, han podido comprender que el núcleo interno, en el presente, está formado por dos secciones. El movimiento de las placas tectónicas afectó indirectamente al núcleo interno, y la historia de esos movimientos está registrada en la estructura del núcleo interno. El estudio permite entender la evolución de otros planetas del Sistema Solar. Por ejemplo, Marte tuvo un campo magnético en el pasado.

Al disiparse, hace 4000 millones de años, el planeta quedó expuesto al viento solar y, probablemente, perdió su agua. No está claro si la Tierra hubiera seguido este rumbo si, hace cientos de millones de años, el campo magnético no se hubiese regenerado. Los investigadores entienden que el planeta habría perdido mucha de su agua de ser así. Por lo que sería un mundo muy diferente al que conocemos. El trabajo permite destacar la importancia de tener un núcleo interno en crecimiento, que permita que ese campo magnético perdure miles de millones de años.

Estudio

El estudio es J. Tarduno, T. Zhou, F. Nimmo et al.; «Early Cambrian renewal of the geodynamo and the origin of inner core structure». Publicado en la revista Nature Communications el 19 de julio de 2022. Puede consultarse en este enlace.

Referencias: Universe Today