Encuentran la evidencia indiscutible más antigua de hace 3.700 millones de años del campo magnético de la Tierra
Sin el campo magnético, la vida en la Tierra no sería posible ya que este nos protege de las radiaciones cósmicas nocivas y de las partículas cargadas que emite el Sol. Pero hasta ahora no existe una fecha fiable sobre cuándo se estableció por primera vez el campo magnético moderno
Un nuevo estudio, dirigido por la Universidad de Oxford y el MIT, ha recuperado un registro del campo magnético de la Tierra de hace 3.700 millones de años y ha descubierto que parece notablemente similar al campo que rodea a la Tierra en la actualidad. Los hallazgos han sido publicados en el Journal of Geophysical Research.
La antigüedad del campo magnético de la Tierra
En el estudio, los investigadores examinaron una secuencia antigua de rocas que contienen hierro de Isua, Groenlandia.
Las partículas de hierro actúan efectivamente como pequeños imanes que pueden registrar tanto la intensidad como la dirección del campo magnético cuando el proceso de cristalización las fija en su lugar. Los investigadores descubrieron que rocas que datan de hace 3.700 millones de años capturaban una intensidad de campo magnético de al menos 15 microtesla, comparable al campo magnético moderno (30 microtesla).
Estos resultados proporcionan la estimación más antigua de la fuerza del campo magnético de la Tierra derivada de muestras de rocas completas, que proporcionan una evaluación más precisa y confiable que estudios anteriores que utilizaron cristales individuales.
La investigadora principal, la profesora Claire Nichols (Departamento de Ciencias de la Tierra, Universidad de Oxford), dijo: "Extraer registros confiables de rocas tan antiguas es extremadamente desafiante, y fue realmente emocionante ver que las señales magnéticas primarias comenzaron a surgir cuando analizamos estas muestras en el laboratorio. Este es un paso adelante realmente importante a medida que intentamos determinar el papel del antiguo campo magnético cuando la vida en la Tierra emergía por primera vez".
El complejo papel del campo magnético terrestre en la vida en nuestro planeta
Si bien la intensidad del campo magnético parece haber permanecido relativamente constante, se sabe que el viento solar ha sido significativamente más fuerte en el pasado. Esto sugiere que la protección de la superficie de la Tierra contra el viento solar ha aumentado con el tiempo, lo que puede haber permitido que la vida se trasladara a los continentes y abandonara la protección de los océanos.
El campo magnético de la Tierra se genera mediante la mezcla del hierro fundido en el núcleo externo fluido, impulsado por fuerzas de flotación a medida que el núcleo interno se solidifica, lo que crea una dinamo. Durante la formación temprana de la Tierra, el núcleo interno sólido aún no se había formado, lo que deja abiertas preguntas sobre cómo se sostenía el campo magnético primitivo.
Estos nuevos resultados sugieren que el mecanismo que impulsó la dinamo primitiva de la Tierra era igualmente eficiente que el proceso de solidificación que genera el campo magnético de la Tierra en la actualidad.
Comprender cómo la intensidad del campo magnético de la Tierra ha variado con el tiempo también es clave para determinar cuándo comenzó a formarse el núcleo sólido interno de la Tierra. Esto nos ayudará a comprender la rapidez con la que el calor se escapa del interior profundo de la Tierra, lo cual es clave para comprender procesos como la tectónica de placas.
Un desafío importante en la reconstrucción del campo magnético de la Tierra tan atrás en el tiempo es que cualquier evento que caliente la roca puede alterar las señales conservadas. Las rocas de la corteza terrestre suelen tener historias geológicas largas y complejas que borran la información previa del campo magnético.
Sin embargo, el cinturón supracrustal de Isua tiene una geología única, asentado sobre una gruesa corteza continental que lo protege de una extensa actividad tectónica y deformación. Esto permitió a los investigadores construir un conjunto claro de evidencia que respalda la existencia del campo magnético hace 3.700 millones de años.
Los resultados también pueden proporcionar nuevos conocimientos sobre el papel de nuestro campo magnético en la configuración del desarrollo de la atmósfera terrestre tal como la conocemos, particularmente en lo que respecta al escape atmosférico de gases.
Tratando de responder temas pendientes
Un fenómeno actualmente inexplicable es la pérdida del gas no reactivo xenón de nuestra atmósfera hace más de 2.500 millones de años. El xenón es relativamente pesado y, por lo tanto, es poco probable que simplemente haya salido de nuestra atmósfera. Recientemente, los científicos han comenzado a investigar la posibilidad de que el campo magnético elimine de la atmósfera las partículas cargadas de xenón.
En el futuro, los investigadores esperan ampliar nuestro conocimiento del campo magnético de la Tierra antes del aumento de oxígeno en la atmósfera terrestre hace unos 2.500 millones de años mediante el examen de otras secuencias de rocas antiguas en Canadá, Australia y Sudáfrica.
Una mejor comprensión de la antigua fuerza y variabilidad del campo magnético de la Tierra nos ayudará a determinar si los campos magnéticos planetarios son críticos para albergar vida en una superficie planetaria y su papel en la evolución atmosférica.
Referencia
Claire I. O. Nichols et al, Possible Eoarchean records of the geomagnetic field preserved in the Isua Supracrustal Belt, southern west Greenland, Journal of Geophysical Research Solid Earth (2024). DOI: 10.1029/2023JB027706