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El campo magnético terrestre no para de moverse, y ahora sabemos por qué
Nuestro campo magnético, el mismo que nos protege de la radiación cósmica y solar, se mueve. El polo norte terrestre no solo deriva lentamente a un ritmo de unos 48 km anuales. Además, cada diez años, nuestro escudo invisible sufre un espasmo súbito con efectos a escala planetaria. La ciencia sabía de estos cambios bruscos, pero no qué los causaba, hasta ahora.
Un reciente estudio publicado en la revista Nature Geoscience acaba de dar con una posible explicación a estos espasmos, y tiene que ver con cambios en el mismo “motor” que genera el campo magnético en primer lugar: el núcleo de nuestro planeta. La respuesta ha surgido tras introducir el equivalente a cuatro millones de horas de cálculos en un superordenador. El resultado ha sido una simulación computerizada que muestra los flujos de metal fundido en el núcleo de nuestro planeta durante décadas. La simulación ha permitido descubrir que los espasmos en el campo magnético terrestre coinciden en el tiempo con la aparición de burbujas de hierro fundido.
El campo magnético terrestre se genera en la capa exterior del núcleo terrestre, una región de hierro y níquel fundido a unos 2.900 kilómetros de profundidad bajo nuestros pies. El flujo de metal líquido suele ser muy lento (unos 9 km al año), pero de vez en cuando una burbuja de hierro fundido escapa del núcleo y asciende más rápidamente debido a su mayor temperatura.
Según las conclusiones a las que han llegado los geofísicos Julien Aubert y Christopher Finlay, son estas burbujas las que provocan alteraciones súbitas en el campo magnético. El fenómeno sucede con una frecuencia de entre 6 y 12 años y afecta a la magnetosfera sobre diferentes regiones del planeta. En 1969, por ejemplo (uno de los primeros espasmos geomagnéticos de los que se tiene constancia) una burbuja alteró el campo magnético sobre el oeste de Europa.
Se da la circunstancia, además, de que estas burbujas ocurren hasta 25 años antes de la perturbación en el campo magnético. El descubrimiento es de gran importancia a la hora de predecir los cambios súbitos en el campo magnético, unos fenómenos que pueden alterar nuestras telecomunicaciones y la telemetría GPS. [Nature Geoscience vía LiveScience]
Simulación del campo magnético terrestre. GIF: NASA / Goddard
El campo magnético terrestre es lo que nos mantiene vivos. Este auténtico escudo invisible de energía nos protege del exceso de radiación solar y es el responsable de fenómenos tan hermosos como las auroras boreales. Estos seis GIF explican de forma sencilla algunas de sus características.
Partículas cargadas moviéndose entre los cinturones de Van Allen (Se practica un corte para que se vea mejor). GIF: NASA
Imagina una rosquilla en cuyo agujero hay encajado un arándano y no andarás muy lejos de imaginar el aspecto de los cinturones de Van Allen rodeando a la Tierra. Se Trata de una región de la magnetosfera terrestre que atrapa las partículas cargadas y las hace moverse en espiral, de arriba a abajo siguiendo la orientación de los polos.
El cinturón interior de Van Allen (las paredes del agujero de la rosquilla donde nuestro planeta es el arándano) se extiende desde unos 1000 km por encima de la superficie de la Tierra hasta más allá de los 5000. El cinturón exterior (la parte de fuera de la rosquilla) se extiende desde unos 15.000 a 20.000 km.
GIF: ESA / Hubble
La Anomalía del Atlántico Sur es una región sobre este océano en la que el campo magnético terrestre se encuentra hundido hasta el punto de que provoca un abultamiento abajo en el cinturón inferior de Van Allen. Como resultado, el cinturón de Van Allen está a solo unos cientos de kilómetros de la superficie. Los pilotos de avión evitan pasar por esta zona a gran altura porque la radiación solar es mayor. También la evitan los satélites.
El polo norte magnético (el lugar hacia el que apuntan las brújulas) no coincide exactamente con el polo norte geográfico. Está un poco desviado y su situación fluctúa levemente en función de las corrientes internas del núcleo terrestre.
GIF: NASA
En marzo de 2015, la NASA puso en órbita el proyecto MMS. Se trata de cuatro sondas idénticas que viajan en formación para analizar el campo magnético terrestre, concretamente los fenómenos conocidos como reconexiones magnéticas.
El campo magnético del sol, o heliosfera, presiona continuamente contra nuestra magnetosfera. La tensión entre ambos campos es dinámica, y hace que las fronteras del campo magnético se muevan y choquen de forma violenta liberando calor y partículas. Esas colisiones afectan, por ejemplo, a los corrientes de electrones que rodean nuestro planeta y a las auroras boreales.
Inversión del campo magnético del Sol, entre 1997 y 2013. GIF: NASA
Cada cierto tiempo, los polos del campo magnético terrestre se invierten. El norte se desplaza al sur, y el sur al norte. Este evento a gran escala sucede con una frecuencia media de alrededor de una vez cada 200.000 o 300.000 años, pero es muy variable. De hecho, llevamos 786.000 años sin que haya ocurrido.
Sabemos, por los registros fósiles, que antes de invertirse la polaridad, el campo magnético se debilita. La fuerza del actual ha decrecido de manera constante un 15% los últimos 150 años, así que cabría esperar que el cambio se produzca en un plazo geológicamente breve, pero no sabe cuándo ocurrirá.
Una vez comienza, el campo se invierte en un plazo de cientos o miles de años. Sus consecuencias sobre la vida terrestre son desconocidas, aunque se descarta que provoque una extinción masiva porque no hay registros de que lo haya hecho en el pasado. No tenemos constancia de cómo se ve nuestro campo magnético al cambiar porque nunca lo ha hecho con nosotros a bordo. Cuando lo haga, probablemente se parezca mucho a cómo se invierte la polaridad en el Sol.
Nuestro campo magnético ante una tormenta solar
El campo magnético terrestre es el escudo que nos protege de la radiación solar. Verlo moverse cuando el sol libera cantidades extraordinarias de energía es fascinante. El 26 de octubre de 2011, una tormenta solar de clase G3 provocó una compresión extraordinaria del campo, magnético. Este GIF resume la deformación que sufrió bajo el “chaparrón” solar.
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