El movimiento del núcleo de hierro genera electricidad, lo que da como resultado una orientación magnética de todo el planeta. Los científicos pueden rastrear la historia magnética de nuestro planeta a través de la lava enfriada. Debido a que el magnetismo del planeta desvía la radiación solar, permite que exista vida en la Tierra. De hecho, a lo largo de la historia de nuestro planeta, los polos incluso han cambiado de posición varias veces y la intensidad del campo magnético ha aumentado y disminuido. Las rocas indican que la Tierra tenía un fuerte campo magnético hace 3.700 millones de años, pero los científicos no están seguros de dónde podría haber venido el campo. También se han descubierto rocas magnetizadas en la Luna.
La vida no podría haberse formado sin el campo magnético de la Tierra, que surge de los metales pesados fundidos que hierven en su núcleo
Nuestro planeta es un imán gigante con un diámetro de unas 8.000 millas. La fuerza magnética (la interacción eléctrica entre metales cargados magnéticamente en el núcleo de la Tierra) se extiende miles de kilómetros en el espacio. Esta magnetosfera bloquea la poderosa radiación solar que de otro modo destruiría nuestra atmósfera y la vida en el planeta. De hecho, los vientos solares en realidad expulsan la capa magnética de la Tierra en forma de cola.
Un efecto secundario visible de nuestra protección solar magnética es la aurora, o aurora boreal y austral. El brillo azul verdoso es causado por partículas solares cargadas que caen en la atmósfera superior a velocidades de hasta 45 millones de millas por hora. Afortunadamente, nuestro campo magnético desvía el viento solar hacia los polos de la Tierra. En el camino, las partículas de nuestra ionosfera emiten fluorescencia, provocando un espectáculo de luces. Los astronautas pueden ver la aurora desde el espacio.
Los metales líquidos, como el hierro, se mueven en el núcleo externo. Debido a la rotación de la Tierra, tenemos “metales cargados magnéticamente en movimiento”, dice el astrofísico Neil deGrasse Tyson en un corto de YouTube. “Cuando tienes metal en movimiento, creas lo que se llama una dinamo, y en una dinamo, en realidad creas un campo magnético desde cero. Esta es la razón por la que los planetas viejos y muertos enfriados no tienen campos magnéticos. Por ejemplo, Marte no tiene ningún campo magnético del que hablar”. Hoy en día, el Planeta Rojo no tiene un núcleo fundido y su campo magnético disminuyó drásticamente hace unos 3.800 millones de años por razones desconocidas. Esto dejó al planeta y a toda la vida que pudiera existir en él expuesto a la dañina radiación solar.
Imagínese agua hirviendo en una cacerola caliente. Continúa hirviendo debido a las fuerzas convectivas que transfieren calor a través del líquido. Del mismo modo, el núcleo fundido caliente de los metales pesados burbujea, impulsado por la rotación del planeta. Durante este movimiento constante, se genera en los metales pesados una corriente eléctrica de cientos de kilómetros de ancho, que fluye a miles de kilómetros por hora.
Los científicos paleomagnéticos que estudian este fenómeno toman muestras y datan rocas de las dorsales oceánicas en movimiento de la Tierra, donde se forman placas tectónicas a medida que la lava estalla a medida que se propaga y se enfría. Los minerales que emergen de las profundidades de la Tierra son ricos en hierro, por lo que se alinean con el campo geomagnético del planeta, “congelando” la fuerza y la dirección del campo magnético en su lugar cuando la lava se enfría a aproximadamente 1300 grados Fahrenheit.
Este muestreo de rocas proporcionó una imagen de la fuente magnética de la Tierra durante los últimos 160 millones de años. Según la NASA, las investigaciones muestran que este campo es el más fuerte de los últimos 100.000 años.
No dé por sentada la orientación magnética
Puede determinar fácilmente en qué dirección apunta el campo utilizando una brújula. Sin embargo, el norte magnético se ha desviado de su posición normal porque el lugar donde fluye el hierro líquido afecta la ubicación de los dos polos magnéticos. De hecho, a lo largo de la historia de nuestro planeta, los polos incluso han cambiado de posición varias veces y la intensidad del campo magnético ha aumentado y disminuido. Los científicos observaron recientemente que el reciente desplazamiento del polo norte magnético está ocurriendo inusualmente rápido, oscilando entre un máximo de nueve millas por año hasta hasta 37 millas por año entre 1999 y 2005. Esto podría tener implicaciones para cualquier sistema que requiera una brújula, como su teléfono inteligente, o barcos en el mar.
Los científicos creen que el núcleo de la Tierra comenzó a solidificarse hace mil millones de años. Sin embargo, los datos tradicionales muestran que la Tierra magnética es más de tres veces más antigua. Actualmente se acepta generalmente que el geomagnetismo comenzó hace 3.500 millones de años, pero los paleomagnetistas aún no saben cómo ocurrió.
Rocas antiguas aportan evidencia de la existencia del campo magnético terrestre
Las rocas indican que la Tierra tenía un fuerte campo magnético hace 3.700 millones de años, pero los científicos no están seguros de dónde podría haber venido el campo. Se han descubierto registros del antiguo magnetismo de nuestro planeta que datan de hace 3.700 millones de años, lo que demuestra que el campo magnético de la Tierra existió muy temprano en la historia. Sin embargo, este descubrimiento es bastante sorprendente.
Es difícil encontrar rocas que tengan alrededor de 4 mil millones de años; la mayoría fueron recicladas por la actividad tectónica de la Tierra, deslizándose hacia el manto a través de zonas de subducción y luego haciendo erupción por los volcanes. Sin embargo, de alguna manera, la secuencia de rocas en el cinturón supracrustal de Isua en Groenlandia ha sobrevivido a los estragos del tiempo gracias a su geología única, asentada sobre una gruesa placa continental, como una balsa salvavidas en medio de un océano de agitación tectónica.
Ahora, investigadores de la Universidad de Oxford y el Instituto Tecnológico de Massachusetts han excavado algunas de estas piedras de Isua y han descubierto que contienen registros de hierro del campo magnético de la Tierra primitiva. Según estos datos, el campo magnético de nuestro planeta no parece haber cambiado mucho durante este tiempo, pero los geólogos no comprenden completamente cómo la Tierra pudo crear un campo magnético en ese momento.
Claire Nichols
La existencia de un campo magnético es fundamental para el desarrollo de la vida en la Tierra, y las líneas del campo reflejan la peligrosa granizada de partículas cargadas que el viento solar arrastra hacia nosotros. Por tanto, la existencia de un campo magnético primitivo puede haber ayudado a que la vida se afianzara en nuestro planeta.
Estimaciones e indicios anteriores sobre el campo magnético de la Tierra primitiva provienen de cristales minerales individuales llamados circones encontrados en rocas antiguas de Australia Occidental. Esto sugirió la existencia de un campo magnético hace 4.200 millones de años. Sin embargo, estos resultados fueron posteriormente cuestionados por no ser fiables.
Los nuevos resultados de las rocas de Groenlandia se consideran más fiables porque por primera vez se basan en rocas enteras que contienen hierro (en lugar de cristales minerales individuales) para determinar la intensidad del campo original. La muestra ofrece así la primera medida fiable no sólo de la fuerza del antiguo campo magnético de la Tierra, sino también del momento en que apareció originalmente el campo magnético.
Una de las rocas de Groenlandia de 3.700 millones de años de antigüedad que contiene una reliquia del antiguo campo magnético de la Tierra. Claire Nichols
“Extraer registros confiables de rocas tan antiguas es extremadamente difícil, y fue realmente emocionante ver cómo comenzaron a surgir señales magnéticas primarias mientras analizábamos estas muestras en el laboratorio”, dijo la investigadora principal Claire Nichols, profesora de geología planetaria en la Universidad de Oxford. , en un comunicado a la prensa. “Este es un paso adelante realmente importante mientras intentamos determinar el papel del antiguo campo magnético cuando comenzó la vida en la Tierra”.
Las partículas de hierro en las rocas de Isua pueden considerarse como pequeños imanes, que se alinearon con el campo magnético de la Tierra cuando la roca que las rodeaba cristalizó por primera vez hace 3.700 millones de años. Por lo tanto, su ubicación ostenta el récord de intensidad de campo. Se estima que esta fuerza fue de al menos 15 microtesla (mT), comparable a la intensidad del campo de la Tierra de 30 mT en la actualidad.
Sin embargo, esto todavía deja un misterio: ¿cómo creó la Tierra primitiva su campo magnético?
Hoy en día, este campo es creado por un efecto dinamo creado por corrientes eléctricas en el núcleo externo de hierro fundido de la Tierra, un efecto causado por fuerzas de flotabilidad a medida que el núcleo interno del planeta se enfría y solidifica. Sin embargo, hace unos mil millones de años, el núcleo interno se enfrió lo suficiente como para comenzar a solidificarse; Hace 3.700 millones de años no podría haber afectado el efecto dinamo de la misma manera que lo hace hoy. En resumen, cómo surgió el antiguo campo magnético de la Tierra sigue siendo un misterio.
Afortunadamente, fue creado y sin duda ayudó a que la vida microbiana primitiva sobreviviera y prosperara. En el pasado, el viento solar era más fuerte que hoy, pero con el tiempo el campo magnético de la Tierra habría podido resistirlo, creando las condiciones para que la vida escapara de los océanos, donde estaba protegida de influencias nocivas. radiación y en tierra.
Los ladrillos antiguos revelan cambios en el campo magnético de la Tierra: el óxido de hierro cuenta toda la historia
Los ladrillos antiguos pueden contener la clave para comprender los campos magnéticos variables de la Tierra. Los científicos examinaron los niveles de óxido de hierro en ladrillos de 3.000 años de antigüedad para comprender el nivel de magnetismo al que estaban expuestos durante la cocción. Esta estrategia podría proporcionar una nueva forma de datar artefactos antiguos desprovistos de materia orgánica.
Los ladrillos antiguos parecen ser capaces de contar la historia de los cambios en la fuerza del campo magnético de la Tierra, abriendo un nuevo mundo de datación de artefactos.
Un equipo de investigadores, que publicó sus hallazgos en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, mostró cómo el flujo y reflujo del campo magnético de la Tierra dejó huellas en ladrillos de arcilla mesopotámicos de 3.000 años de antigüedad gracias a cambios en los granos de óxido de hierro. Sorprendentemente, estos datos podrían marcar el comienzo de un método completamente nuevo para datar artefactos antiguos desprovistos de materia orgánica.
“A menudo confiamos en métodos de datación como las dataciones por radiocarbono para obtener información sobre la cronología de la antigua Mesopotamia”, dijo en un comunicado Mark Altavil, coautor y profesor de arqueología en el University College de Londres. “Sin embargo, algunos de los restos culturales más comunes, como los ladrillos y la cerámica, generalmente no pueden fecharse fácilmente porque no contienen material orgánico. Este trabajo ayuda ahora a proporcionar un importante marco de datación que permitirá a otros beneficiarse de la datación absoluta mediante el arqueomagnetismo”.
Este nuevo término, arqueomagnetismo, se refiere a la firma del campo magnético de la Tierra en los objetos arqueológicos. Esto no sólo ayudará a fechar los artefactos, sino que también brindará a los expertos más información sobre la historia del campo magnético de la Tierra, cuya fuerza cambia con el tiempo.
Resulta que la magnetosfera de nuestro planeta deja una marca distintiva en minerales como el óxido de hierro a medida que se calienta. Entonces, cuando los trabajadores cocieron los ladrillos de arcilla, registraron evidencia de la fuerza relativa del campo magnético de la Tierra a lo largo del tiempo.
Determinar la fuerza de un campo magnético por sí solo (sin algo con qué relacionarlo) puede ayudarnos a comprender mejor la historia de nuestro planeta, pero no ayuda mucho a fechar los artefactos que se están estudiando. Para ello, el equipo seleccionó 32 ladrillos de sitios arqueológicos de toda la región que alguna vez fue Mesopotamia, cada uno de los cuales tenía inscrito el nombre del rey reinante.
“Los hallazgos arqueológicos fechados con precisión de ricas culturas mesopotámicas, especialmente ladrillos con los nombres de reyes específicos inscritos, brindan una oportunidad sin precedentes para estudiar los cambios en la intensidad del campo con alta resolución temporal”, Lisa Tox, coautora y profesora del Instituto de Oceanografía. El estudio “rastrea los cambios a lo largo de varias décadas o menos”, según el comunicado.
Este no es un proceso fácil. El análisis de los granos de óxido de hierro implicó examinar pequeños fragmentos de bordes rotos de ladrillos y utilizar un magnetómetro para medir con precisión estos restos.
“Al comparar los artefactos antiguos con lo que sabemos sobre las condiciones del campo magnético antiguo”, dijo en un comunicado Matthew Howland, autor principal y profesor de la Universidad Estatal de Wichita, “podemos estimar las fechas de cualquier artefacto que fue calentado en la antigüedad”.
Al hacer coincidir la fuerza magnética medida de los granos de óxido de hierro con el nombre impreso de la persona y su reinado conocido, el equipo creó un mapa histórico de los cambios del campo magnético. Esta combinación de ciencia e historia permitió a los especialistas una mirada única al pasado, tanto del objeto analizado como de nuestro planeta.
Y resulta que el uso de escalas de tiempo de los reinados de los reyes, algunos de los cuales reinaron sólo unos pocos años, puede proporcionar una ventana de datación aún más estrecha que la datación por radiocarbono, que a menudo sólo puede alcanzar unos pocos cientos de años.
Este nuevo mapa antiguo también muestra algunos eventos únicos en la historia de nuestro planeta. Pudo confirmar un evento conocido como anomalía geomagnética de la Edad del Hierro Levantina, cuando el campo magnético fue inusualmente fuerte entre el 1050 y el 550 a.C. También mostró un cambio dramático en el campo durante un período de tiempo relativamente corto durante el reinado de Nabucodonosor II (604 a 562 a. C.), lo que sugiere que pueden ocurrir, y de hecho ocurren, rápidos picos de tensión dentro de nuestro campo magnético.
“Este estudio”, escriben los autores en el estudio, “establece la base para el uso del análisis arqueomagnético como método para la datación absoluta de materiales arqueológicos de Mesopotamia”.
Se descubrieron rocas “magnetizadas” en uno de los cráteres del ecuador de la Luna
Influyen en los movimientos del polvo lunar en las inmediaciones de estos cantos rodados. Los científicos planetarios europeos y árabes han descubierto en el cráter lunar Rainer-K grandes rocas con propiedades magnéticas únicas, que afectan el movimiento del polvo lunar en las inmediaciones de estas rocas. Así lo informó el servicio de prensa de la Universidad alemana de Munster.
“Descubrimos estos cantos rodados inmediatamente después de mirar la primera fotografía de esta región de la Luna. Se diferencian mucho de todos los demás adoquines cercanos, ya que dispersan la luz mucho menos que otros cantos rodados cercanos. Suponemos que su apariencia inusual está relacionada con la forma en que estas piedras interactúan con el polvo y la estructura de las partículas de polvo”, explicó Ottaviano Ruesch, investigador de la Universidad de Münster, citado en el servicio de prensa de la universidad.
Los científicos hicieron este descubrimiento mientras estudiaban imágenes de alta calidad del Océano de las Tormentas obtenidas con cámaras de la sonda orbital LRO. En estas fotografías, los científicos buscaron grandes rocas lunares que habían sido destrozadas por el calor y otros factores naturales. Se supone que son fragmentos de rocas antiguas de la corteza y el manto lunares, lo que los hace interesantes en el contexto del estudio de la historia de la formación de la Luna.
Cráter lunar Reiner-K
Cuando los científicos comenzaron a buscar rocas fracturadas similares en las cercanías del cráter Rainer K, descubrieron que una porción pequeña pero significativa de los cantos rodados locales se veía completamente diferente de otros cantos rodados de tamaño similar en la superficie de la Luna. Desde ciertos ángulos de visión, parecían significativamente más oscuros que sus vecinos, lo que se debía a que estos cantos rodados dispersaban la luz del sol de una manera única, que no es característica de todos los demás fragmentos de roca lunar.
El examen posterior de fotografías de estas rocas fracturadas reveló que estos cantos rodados lunares estaban cubiertos por una gruesa capa de polvo. Los tamaños de sus partículas, así como sus propiedades físicas y su ubicación, son muy diferentes al resto de adoquines “oscuros” vecinos. Cálculos y observaciones posteriores indicaron que estas diferencias se debían a que estos adoquines tienen propiedades magnéticas anómalas.
Esto se ve respaldado, en particular, por el hecho de que en el interior del cráter Reiner-K y en sus inmediaciones se encuentra una de las anomalías magnéticas lunares, cuya naturaleza los científicos han estado estudiando durante bastante tiempo. Las observaciones posteriores de este cráter, así como el envío previsto por la NASA de un vehículo lunar a esta región del Océano de las Tormentas, ayudarán a revelar la naturaleza de la “magnetización” y otras propiedades anómalas de estos cantos rodados, concluyeron los investigadores.