Una nueva investigación da crédito a un recuento poco ortodoxo de la historia de la Tierra primitiva propuesta por primera vez por un geofísico de la Institución de Oceanografía Scripps en la Universidad de California en San Diego.
En un estudio que aparece el 15 de marzo en la revista Letras de la Tierra y de la Ciencia Planetaria , los investigadores de Scripps Oceanography Dave Stegman, Leah Ziegler y Nicolas Blanc proporcionan nuevas estimaciones para la termodinámica de la generación de campos magnéticos dentro de la porción líquida del manto de la Tierra primitiva y muestran cuánto tiempo estuvo disponible ese campo.
El documento brinda una "oportunidad de abrir puertas" para resolver inconsistencias en la narrativa de los primeros días del planeta. Significativamente, coincide con dos nuevos estudios de geofísicos de la UCLA y la Universidad Estatal de Arizona que amplían el concepto de Stegman y lo aplican de nuevas maneras..
"Actualmente no tenemos una gran teoría unificadora de cómo la Tierra ha evolucionado térmicamente", dijo Stegman. "No tenemos este marco conceptual para comprender la evolución del planeta. Esta es una hipótesis viable".
El trío de estudios son los últimos desarrollos en un cambio de paradigma que podría cambiar la forma en que se entiende la historia de la Tierra.
Ha sido un principio fundamental de la geofísica que el núcleo externo líquido de la Tierra siempre haya sido la fuente de la dinamo que genera su campo magnético. Se forman campos magnéticos en la Tierra y otros planetas que tienen núcleos líquidos, metálicos, giran rápidamente y experimentan condicionesque hacen posible la convección del calor.
En 2007, los investigadores en Francia propusieron una desviación radical de la suposición de larga data de que el manto de la Tierra se ha mantenido completamente sólido desde los inicios del planeta. Argumentaron que durante la primera mitad de la historia de 4.500 millones de años del planeta, el tercio inferior del manto de la Tierra habría tenido que estar fundido, lo que ellos llaman "el océano de magma basal". Seis años más tarde, Stegman y Ziegler ampliaron esa idea, publicando el primer trabajo que muestra cómo esta porción alguna vez líquida deel manto inferior, en lugar del núcleo, podría haber excedido los umbrales necesarios para crear el campo magnético de la Tierra durante ese tiempo.
El manto de la Tierra está hecho de material de silicato que normalmente es un conductor eléctrico muy pobre. Por lo tanto, incluso si el manto más bajo fuera líquido durante miles de millones de años, los movimientos rápidos de fluido en su interior no producirían grandes corrientes eléctricas necesarias para la generación del campo magnético, similar a cómo funciona actualmente la dinamo de la Tierra en el núcleo. El equipo de Stegman afirmó que el silicato líquido en realidad podría ser más conductor de electricidad de lo que generalmente se creía.
"Ziegler y Stegman propusieron por primera vez la idea de una dinamo de silicato para la Tierra primitiva", dijo el geofísico de UCLA Lars Stixrude. La idea se encontró con escepticismo porque sus primeros resultados "mostraron que una dinamo de silicato solo era posible si la conductividad eléctrica deel líquido de silicato era notablemente alto, mucho más alto de lo que se había medido en líquidos de silicato a baja presión y temperatura ".
Un equipo dirigido por Stixrude usó cálculos de mecánica cuántica para predecir la conductividad del líquido de silicato en condiciones basales del océano de magma por primera vez.
Según Stixrude, "encontramos valores muy grandes de la conductividad eléctrica, lo suficientemente grandes como para sostener una dinamo de silicato". El estudio de UCLA apareció en la edición del 25 de febrero de Nature Communications.
En otro artículo, el geofísico del estado de Arizona Joseph O'Rourke aplicó el concepto de Stegman para considerar si es posible que Venus haya generado en algún momento un campo magnético dentro de un manto fundido.
Estos nuevos estudios son signos de que la premisa está comenzando a afianzarse, pero aún está lejos de ser ampliamente aceptada.
"Nadie lo va a creer hasta que lo hagan ellos mismos y ahora otros dos científicos altamente estimados lo hayan hecho ellos mismos", dijo Stegman.
"Los estudios pioneros de Dave Stegman y sus colaboradores inspiraron directamente mi trabajo en Venus", dijo O'Rourke. "Su reciente artículo ayuda a responder una pregunta que ha enfadado a los científicos durante muchos años: cómo ha sobrevivido el campo magnético de la Tierra durante miles de millones de años".? "
Si la premisa de Stegman es correcta, significaría que el manto podría haber proporcionado el primer escudo magnético del joven planeta contra la radiación cósmica. También podría apuntalar los estudios sobre cómo evolucionó la tectónica en el planeta más adelante en la historia.
"Si el campo magnético se generó en el manto inferior fundido sobre el núcleo, entonces la Tierra tenía protección desde el principio y eso podría haber hecho posible la vida en la Tierra antes", dijo Stegman.
"En última instancia, nuestros documentos son complementarios porque demuestran que los océanos de magma basal son importantes para la evolución de los planetas terrestres", dijo O'Rourke. "El océano de magma basal de la Tierra se ha solidificado pero fue clave para la longevidad de nuestro campo magnético".
El estudio de Oceanografía Scripps fue financiado por la National Science Foundation, el Departamento de Energía de los EE. UU. Y una beca SEED de UC San Diego.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - San Diego . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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