¿Cómo evitó la Tierra un destino similar al de Marte? Las rocas antiguas son una pista.

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, las corrientes de radiación del sol.

Aunque hace unos 565 millones de años el campo magneticoha bajado al 10 por ciento de su fuerza hoy. Luego, misteriosamente, el campo se recuperó, recuperando su fuerza justo antes de la explosión cámbrica de vida multicelular en la Tierra.

¿Qué causó que el campo magnético rebotara?

Según un nuevo estudio realizado por científicos de la Universidad de Rochester, este rejuvenecimiento ocurrió durante varias decenas de millones de años en una línea de tiempo geológica rápida y coincidió con la formación del núcleo interno sólido de la Tierra, lo que sugiere que el núcleo es probablemente la causa directa.

«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 en Artes, Ciencias e Ingeniería en Rochester. «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 recuperó».

En el artículo que se publicó comunicaciones de la naturalezaLos 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 evolución futura de la Tierra y cómo se convirtió en un planeta habitable, así como la evolución de otros planetas del Sistema Solar.

Desbloqueo de información en rocas antiguas

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

El campo magnético de la Tierra se genera en su núcleo externo, donde se genera al rotar el hierro líquido. Corrientes eléctricasimpulsando un fenómeno llamado geodinamo que genera un campo magnético.

Debido a que el campo magnético está relacionado con el núcleo de la Tierra, los científicos han pasado décadas tratando de averiguar cómo han cambiado el campo magnético y el núcleo de la Tierra a lo largo de la historia de nuestro planeta. No pueden medir el campo magnético directamente 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 se bloquean en la dirección y la intensidad 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 CO_2: láser y un magnetómetro de dispositivo de interferencia cuántica superconductora (SQUID) de laboratorio para analizar cristales de feldespato de la roca anortosita. Estos cristales tienen diminutas agujas magnéticas en su interior, que son «grabadores magnéticos perfectos», dice Tarduno.

Al estudiar el magnetismo atrapado en cristales antiguos, un campo conocido como paleomagnetismo, los investigadores han determinado dos nuevos hitos en la historia del núcleo interno:

• hace 550 millones de añosEl momento en que el campo magnético comenzó a recuperarse rápidamente después de casi colapsar hace 15 millones de años. Los investigadores asocian la rápida renovación del campo magnético con la aparición de un núcleo interno sólido que recargó el núcleo exterior fundido y restauró la fuerza del campo magnético.
• hace 450 millones de añosEl momento en que la estructura del núcleo interno en crecimiento cambió, marcando el límite entre el núcleo interno más interno y el más externo. Estos cambios en el núcleo interno coinciden con cambios simultáneos en la estructura de la superficie, debido a: placas tectónicas en la superficie.

«Debido a que limitamos con mayor precisión la edad del núcleo interno, pudimos estudiar el hecho de que el núcleo interno actual en realidad consta de dos partes», dice Tarduno. «Los movimientos tectónicos de las placas 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».

Evitando un destino similar al de Marte

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

Los investigadores creen que Marte, por ejemplo, alguna vez tuvo un campo magnético, pero el campo se disipó, dejando al planeta vulnerable; viento solar y la superficie sin océanos. Aunque no está claro si la ausencia de un campo magnético habría llevado al mismo destino que la Tierra, “la Tierra ciertamente habría perdido mucho más; agua Si el campo magnético de la Tierra no se hubiera restaurado, dice Tarduno, el planeta sería mucho más seco y muy diferente de lo que es hoy.

Por lo tanto, en términos de evolución planetaria, la investigación destaca la importancia del escudo magnético y el mecanismo que lo mantiene, dice.

“Esta investigación realmente destaca la necesidad de tener algo como el crecimiento el núcleo interior que mantiene el campo magnético a lo largo de la vida del planeta, muchos miles de millones de años».