Desde 2010, la mejor estimación de la edad del campo magnético de la Tierra ha sido de 3.450 millones de años. Pero ahora un investigador responsable de ese hallazgo tiene nuevos datos que muestran que el campo magnético es mucho más antiguo.
John Tarduno, geofísico de la Universidad de Rochester y experto líder en el campo magnético de la Tierra, y su equipo de investigadores dicen que creen que el campo magnético de la Tierra tiene al menos cuatro mil millones de años.
"Un campo magnético fuerte proporciona un escudo para la atmósfera", dijo Tarduno, "Esto es importante para la preservación de las condiciones habitables en la Tierra".
Los hallazgos de Tarduno y su equipo se han publicado en el último número de la revista ciencia .
El campo magnético de la Tierra protege la atmósfera de los vientos solares: corrientes de partículas cargadas que se disparan desde el Sol. El campo magnético ayuda a evitar que los vientos solares eliminen la atmósfera y el agua, lo que hace posible la vida en el planeta.
El campo magnético de la Tierra se genera en su núcleo de hierro líquido, y este "geodinamo" requiere una liberación regular de calor del planeta para operar. Hoy, esa liberación de calor es ayudada por la tectónica de placas, que transfiere eficientemente el calor desde el interior profundo deel planeta a la superficie. Pero, según Tarduno, el tiempo de origen de la tectónica de placas es objeto de acalorados debates, y algunos científicos argumentan que la Tierra careció de un campo magnético durante su juventud.
Dada la importancia del campo magnético, los científicos han estado tratando de determinar cuándo surgió por primera vez, lo que a su vez podría proporcionar pistas sobre cuándo comenzó la tectónica de placas y cómo el planeta pudo permanecer habitable.
Afortunadamente para los científicos, hay minerales, como la magnetita, que bloquean el registro del campo magnético en el momento en que los minerales se enfriaron de su estado fundido. Los minerales más antiguos disponibles pueden indicar a los científicos la dirección y la intensidad del campo enlos primeros períodos de la historia de la Tierra. Para obtener mediciones confiables, es crucial que los minerales obtenidos por los científicos sean prístinos y nunca hayan alcanzado un nivel de calor suficiente que hubiera permitido que la información magnética antigua dentro de los minerales se restableciera en el campo magnético deltiempo más tarde.
La información direccional se almacena en granos microscópicos dentro de magnetita, un óxido de hierro magnético natural. Dentro de los granos de magnetita más pequeños hay regiones que tienen sus propias magnetizaciones individuales y funcionan como una grabadora de cinta. Al igual que en la cinta magnética, la información se registra enun tiempo específico y permanece almacenado a menos que se reemplace bajo condiciones específicas.
Los nuevos resultados de Tarduno se basan en el registro de la intensidad del campo magnético fijado dentro de la magnetita encontrada dentro de los cristales de circón recogidos de las Jack Hills de Australia Occidental. Los circones se formaron durante más de mil millones de años y se han detenido en un antiguo depósito sedimentarioMuestreando circones de diferentes edades, se puede determinar la historia del campo magnético.
Los antiguos circones son pequeños, aproximadamente dos décimas de milímetro, y medir su magnetización es un desafío tecnológico. Tarduno y su equipo utilizaron un dispositivo de interferencia cuántica superconductor único, o magnetómetro SQUID, en la Universidad de Rochester que proporcionaUna sensibilidad diez veces mayor que los instrumentos comparables.
Pero para que las lecturas actuales de la intensidad magnética de la magnetita revelen las condiciones reales de esa época, los investigadores necesitaban asegurarse de que la magnetita dentro del circón permaneciera prístina desde el momento de la formación.
De particular preocupación fue un período hace unos 2.600 millones de años durante el cual las temperaturas en las rocas de Jack Hills alcanzaron los 475 ° C. En esas condiciones, era posible que la información magnética registrada en los circones se hubiera borrado y reemplazado poruna nueva grabación más joven del campo magnético de la Tierra.
"Sabemos que los circones no se han movido uno con respecto al otro desde el momento en que se depositaron", dijo Tarduno. "Como resultado, si la información magnética en los circones se hubiera borrado y regrabado, las direcciones magnéticas lo haríantodos han sido idénticos "
En cambio, Tarduno descubrió que los minerales revelaban direcciones magnéticas variables, convenciéndolo de que las mediciones de intensidad registradas en las muestras eran de hecho tan antiguas como cuatro mil millones de años.
Las mediciones de intensidad revelan mucho sobre la presencia de un geodinamo en el núcleo de la Tierra. Tarduno explica que los vientos solares podrían interactuar con la atmósfera de la Tierra para crear un pequeño campo magnético, incluso en ausencia de una dinamo nuclear. En esas circunstancias, calcula que la fuerza máxima de un campo magnético sería 0.6 ° T micro-Teslas. Los valores medidos por Tarduno y su equipo fueron mucho mayores que 0.6 ° T, lo que indica la presencia de un geodinamo en el núcleo del planeta, además de sugerir la existencia de la tectónica de placas necesaria para liberar el calor acumulado.
"No ha habido consenso entre los científicos sobre cuándo comenzó la tectónica de placas", dijo Tarduno. "Sin embargo, nuestras mediciones respaldan algunas mediciones geoquímicas previas en circones antiguos que sugieren una edad de 4.400 millones de años".
El campo magnético fue de especial importancia en ese eón porque los vientos solares eran aproximadamente 100 veces más fuertes que hoy. En ausencia de un campo magnético, Tarduno dice que los protones que componen los vientos solares habrían ionizado y despojado a los elementos ligeros delatmósfera, que, entre otras cosas, resultó en la pérdida de agua.
Los científicos creen que Marte tenía un geodinamo activo cuando se formó ese planeta, pero que murió después de cuatro mil millones de años. Como resultado, dice Tarduno, el Planeta Rojo no tenía campo magnético para proteger la atmósfera, lo que puede explicar por quéla atmósfera es muy delgada
"También puede ser una razón importante por la cual Marte no pudo mantener la vida", dijo Tarduno.
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Materiales proporcionado por Universidad de Rochester . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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