Un grupo de investigadores ha determinado que, hace 41000 años, los rayos cósmicos llegaron a la atmósfera de nuestro planeta. Sucedió durante un breve episodio en el que el campo magnético de la Tierra se debilitó temporalmente, permitiendo que los rayos cósmicos llegasen mucho más lejos de lo habitual…

Los rayos cósmicos llegaron a la atmósfera durante la excursión de Laschamp

El campo magnético de la Tierra es esencial para la vida. Nos protege de la radiación dañina del espacio. Sin embargo, no es tan permanente como podríamos querer creer. Un grupo de investigadores ha presentado, en la Asamblea General de la Unión Europea de Geociencias, un trabajo en el que analizan una excursión sucedida hace 41 000 años. En este contexto, se refieren a una excursión geomagnética. Es un proceso similar a la inversión de los polos, pero no es permanente y, en la escala geológica, su duración es mucho más breve.

Los rayos cósmicos llegaron a la atmósfera hace 41 000 años
La Tierra observada por la nave LightSail 2. Crédito: The Planetary Society

Las excursiones, por lo general, solo perduran unos miles o decenas de miles de años y, por la información que se tiene hoy en día, no parece que lleguen a afectar a toda la Tierra. El campo magnético protege el planeta del asalto de los rayos cósmicos así como de las partículas cargadas procedentes del Sol (por medio del viento solar). Es importante tener presente que el campo magnético no está quieto. No es ni mucho menos estacionario. Por ello, no solo se bambolea (alejándose del norte real, de la ubicación física que definimos como norte.

En ocasiones, también se invierte. En ese proceso, el norte se convierte en sur, y viceversa. Además, la intensidad del campo magnético se debilita. En el caso de las excursiones, sucede algo ligeramente diferente. En esos periodos breves mencionados anteriormente, el campo magnético también se debilita y el dipolo (los dos polos magnéticos) que nos resulta tan familiar puede desaparecer. En su lugar, aparecen varios polos magnéticos. La excursión de Laschamp sucedió hace unos 41 000 años y está entre las más estudiadas.

Los aspectos de la excursión de Laschamp

Durante ese tiempo, la menor intensidad del campo magnético implica, naturalmente, una menor protección para la superficie terrestre frente a esa radiación dañina. Los períodos de baja intensidad del campo magnético, por tanto, podrían estar correlacionadas con grandes cambios en la biosfera. Para ver en qué momentos los rayos cósmicos llegaron a la atmósfera con más frecuencia, los científicos pueden medir los radioisótopos (también llamados radionúclidos) cosmogénicos contenidos en los núcleos de hielo y de sedimentos marinos.

Estos isótopos son especiales porque son el producto de la interacción entre los rayos cósmicos y la atmósfera de la Tierra. Como nacen a partir de rayos cósmicos son, por tanto, cosmogénicos. Si la suposición es correcta, las épocas de menor intensidad del campo magnético en el pasado (y por tanto menor protección) deberían correlacionarse con un mayor ritmo de producción de radioisótopos cosmogénicos en la atmósfera. Las variaciones en radioisótopos cosmogénicos, como el berilio-10, proporcionan un método independiente para analizar de que manera cambió la intensidad del campo magnético durante el pasado de nuestro planeta, ofreciendo información muy interesante.

Así, han determinado que el ritmo de producción media de berilio-10, durante la excursión de Laschamp, fue el doble de alto que el ritmo que se observa en la actualidad. Esto implica que la intensidad del campo magnético era muy baja y que muchos rayos cósmicos llegaron a la atmósfera de la Tierra. Además, se puede obtener todavía más información sobre esta etapa con la ayuda de la información contenida en dos conjuntos diferentes de datos. Por un lado, aquellos obtenidos de los radioisótopos cosmogénicos. Por otro, el de los datos paleomagnéticos.

Los rayos cósmicos llegaron a la atmósfera con más facilidad

Así que, con esto en mente, los investigadores han reconstruido la evolución del campo magnético a partir de lo que muestran los datos de ambos conjuntos. Así, en la reconstrucción observan que, durante la excursión de Laschamp, la magnetosfera terrestre (la región del espacio dominada por el campo magnético de nuestro planeta) se redujo cuando lo hizo el campo magnético en sí mismo. Es decir, la protección del planeta frente a estos episodios era menor. Este tipo de eventos son una herramienta muy útil para entender mejor nuestro entorno.

Éstas son las fuentes de rayos cósmicos en el espacio: las partículas solares, y los rayos cósmicos galácticos. Crédito: NASA/JPL-Caltech/SwRI

Así lo expresa el propio equipo, ya que enfatizan la importancia de comprender estos fenómenos extremos para saber cómo reaccionar si se repiten en el futuro. También permitirá que las predicciones sobre meteorología espacial (las condiciones en el entorno de nuestro planeta) sean más precisas y, además, ayudará a evaluar los efectos de rayos cósmicos y viento solar en el entorno y el sistema de la Tierra. Por ahora, la información es más bien somera, ya que el trabajo detallado se presentará esta misma semana.

Sin embargo, no deja de ser un buen recordatorio de que la Tierra ha pasado por episodios en los que el campo magnético ha sido más débil. Entender el impacto en nuestro planeta y, en la vida que hubiese en cada momento, es importante para comprender mejor a qué nos podemos enfrentar en el futuro. Eso sí, al mismo tiempo, no debemos perder de vista el hecho de que la escala en la que se desarrollan estos fenómenos es muy superior al de una vida humana. Incluso una excursión, breve en la escala geológica, dura miles de años…

Referencias: Phys