¿Y si el campo magnético de la Tierra desapareciera?

No sería genial, pero tampoco sería como una película de desastre.

Extendiéndose desde la Tierra como espaguetis invisibles está el campo magnético del planeta. Creado por la agitación del núcleo de la Tierra, este campo es importante para la vida cotidiana: protege al planeta de las partículas solares, proporciona una base para la navegación y podría haber desempeñado un papel importante en la evolución de la vida en la Tierra.

¿Pero qué pasaría si el campo magnético de la Tierra desapareciera mañana? Un mayor número de partículas solares cargadas bombardearían el planeta, frustrando las redes eléctricas y los satélites y aumentando la exposición humana a niveles más altos de radiación ultravioleta que causa cáncer. En otras palabras, la ausencia de un campo magnético tendría consecuencias que serían problemáticas pero no necesariamente apocalípticas, al menos a corto plazo.

Y eso son buenas noticias, porque durante más de un siglo, se ha estado debilitando. Incluso ahora, hay puntos especialmente débiles, como la Anomalía del Atlántico Sur en el Hemisferio Sur, que crean problemas técnicos para los satélites de órbita baja.

Lo primero que hay que entender sobre el campo magnético es que, aunque se debilite, no va a desaparecer, al menos durante miles de millones de años. La Tierra debe su campo magnético a su núcleo exterior fundido, que está hecho principalmente de hierro y níquel. El núcleo exterior de la turbina es impulsado por la convección del calor liberado a medida que el núcleo interno crece y se solidifica, dijo John Tarduno, un geofísico de la Universidad de Rochester. (El núcleo interno crece alrededor de un milímetro por año.)

Este motor de campo magnético, conocido como dínamo, ha estado funcionando durante miles de millones de años. Los científicos piensan que el arreglo actual del núcleo podría haberse establecido hace unos 1.500 millones de años, de acuerdo con la investigación de 2015 que encontró un salto en la fuerza del campo magnético alrededor de esa fecha. Pero Tarduno y su equipo han encontrado evidencia de un campo magnético en la Tierra en los minerales más antiguos del planeta, los zircones, que datan de hace 4.200 millones de años, lo que sugiere que la actividad en el núcleo ha estado creando magnetismo durante mucho tiempo.

No está claro por qué se inició la dinamo, dijo Tarduno a Misterius.net, aunque es posible que el enorme impacto planetario que creó la luna haya sido el principal impulsor. Este impacto, que ocurrió quizás 100 millones de años después de que la Tierra se uniera, podría haber sacudido cualquier estratificación, o estratificación, de materiales en el núcleo de la Tierra: Imagínese sacudiendo una botella de petróleo y agua a escala planetaria. Esta interrupción podría haber promovido la convección que todavía impulsa el dínamo de la Tierra hoy en día.

Eventualmente, el núcleo interno probablemente crecerá lo suficiente como para que la convección en el núcleo externo ya no sea eficiente, y el campo magnético fallará. Pero ese escenario está tan lejos que no vale la pena perder el sueño.

«Estamos hablando de miles de millones de años», dijo Tarduno.

Debilitamiento del campo magnético

Mucho más relevante para la vida de los humanos es que el campo magnético se está debilitando. Los científicos han estado midiendo este debilitamiento directamente con observatorios magnéticos y satélites durante los últimos 160 años. Si el campo estaba tambaleándose antes de eso es un poco más oscuro, como lo que hará a continuación. El campo magnético es actualmente de alrededor del 80% dipolar, señaló Tarduno. Eso significa que actúa mayormente como una barra magnética. Si pudieras poner limaduras de hierro alrededor del planeta (y eliminar la influencia del sol, que arroja una corriente constante de partículas cargadas llamadas viento solar hacia la Tierra, soplando el campo magnético alrededor como pelo largo en una brisa), las líneas de campo magnético resultantes mostrarían un Norte y un Sur claros. Pero el 20% del campo es no bipolar, lo que significa que es más complicado; hay variaciones locales.

En el pasado, el campo magnético se ha invertido, intercambiando Norte y Sur. La última de estas inversiones ocurrió hace 780.000 años, alrededor de la era de Homo erectus . El debilitamiento del campo ha precedido típicamente a estas volteretas, lo que plantea interrogantes sobre la inminencia de otra voltereta. Pero el campo también se debilita a veces y luego se fortalece de nuevo sin voltearse, un fenómeno llamado excursión.

Tarduno y su equipo han descubierto que un extraño remolino en el núcleo bajo la dirección de Sudáfrica podría estar contribuyendo a esta debilidad. Este remolino parece causar la Anomalía del Atlántico Sur, un punto débil conocido en el campo que se extiende desde aproximadamente 190 millas (300 kilómetros) al este de Brasil a través de gran parte de Sudamérica. En esta área, las partículas cargadas del viento solar se sumergen más cerca de la Tierra de lo normal. La Anomalía del Atlántico Sur no es particularmente notable en tierra. Pero los satélites en órbita terrestre encuentran allí más partículas solares dañinas, y los astronautas que han viajado por la región en la Estación Espacial Internacional han reportado fenómenos visuales de estrellas fugaces que se cree que son causados por niveles relativamente altos de radiación a nivel de órbita terrestre baja.

Una Tierra libre de campo

Tarduno y su equipo sospechan que la variación en el manto bajo Sudáfrica podría haber sido el punto de activación de las inversiones del campo magnético en el pasado. La buena noticia es que, incluso si el campo se debilita o se prepara para voltearse, no va a desaparecer; no hay evidencia de que el campo magnético haya desaparecido completamente durante una inversión.

Incluso si el campo se invierte, «todavía tendremos algún campo magnético presente; simplemente va a ser un campo magnético muy débil», dijo Tarduno.

¿Cómo sería este mundo con un campo magnético mínimo? Bueno, tu brújula no funcionaría, para empezar. «Va a estar apuntando hacia la[región del] campo magnético más alto», dijo Tarduno. «Podría estar muy cerca de ti; podría estar muy lejos.»

Las luces del norte y del sur serían visibles desde latitudes más bajas, porque estos coloridos espectáculos son el resultado de la interacción entre las partículas cargadas lanzadas desde el sol en el viento solar y la magnetosfera de la Tierra. Actualmente, estas auroras aparecen cerca de los polos, siguiendo las líneas del campo magnético Norte-Sur de la Tierra, pero un campo más débil permitiría que las partículas penetraran la atmósfera de la Tierra, iluminando el cielo más cerca del ecuador.

Las condiciones en la Anomalía del Atlántico Sur para los satélites podrían llegar a ser comunes en todo el mundo, lo que causaría problemas técnicos. Las partículas solares pueden hacer ping a la electrónica, interrumpiendo los bits de memoria en lo que se llaman alteraciones de un solo evento, o SEUs. Cuando las partículas solares interactúan con la capa cargada de la atmósfera de la Tierra llamada ionosfera, también liberan a los electrones de sus órbitas moleculares. Estos electrones libres interfieren con la transmisión de las ondas de radio de alta frecuencia utilizadas para la comunicación.

Las interacciones entre el viento solar y la atmósfera de la Tierra también pueden romper la capa de ozono con el tiempo, dijo Tarduno, lo que aumentaría la exposición colectiva a la radiación ultravioleta de la humanidad y aumentaría los riesgos de cáncer de piel.

«Aunque probablemente no sería totalmente catastrófico para la vida, habría una dosis de radiación mucho mayor en el suelo sin un campo magnético», dijo Martin Archer, físico de plasma espacial de la Universidad Queen Mary de Londres.

Hay poca evidencia de que las variaciones del campo magnético en el pasado hayan impactado la vida en la Tierra. Aún así, el campo magnético ha dado forma indudablemente a la superficie de la Tierra, ayudando a evitar que la frágil atmósfera del planeta sea arrastrada al espacio por la implacable fuerza del viento solar, dijo Archer a Misterius.net.

Un campo magnético no es crucial para tener una atmósfera – Venus no tiene campo magnético y tiene una atmósfera masiva, aunque no acogedora – pero ciertamente actúa como una capa protectora adicional. Marte, que solía tener un campo magnético pero lo perdió hace unos 4.000 millones de años, ha perdido casi por completo su atmósfera. Y si hubiera una manera de darle a la luna una atmósfera similar a la de la Tierra, el viento solar la reduciría a nada en un simple siglo, dijo Archer.

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Publicado originalmente en Misterius.net .

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(Imagen: Future plc)

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