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domingo, junio 16, 2024

El campo magnético de la Tierra está cambiando (y estas son las consecuencias)

Sin su campo magnético, la vida en la Tierra no sería posible ya que éste, cual escudo de tamaño descomunal, nos protege de la dañina radiación cósmica y de las partículas cargadas emitidas por el Sol (partículas del ‘viento solar’). Sin embargo, los científicos han descubierto que el campo magnético de la Tierra, fluctúa en fuerza y ubicación; es un guardián silencioso pero voluble, lo que genera problemas en nuestros sistemas de navegación y evidencia que el funcionamiento de un planeta como el nuestro -con vida-, no es un asunto sencillo.

El campo magnético de la Tierra está cambiando (y estas son las consecuencias)Midjourney/Sarah Romero

¿Qué es el campo magnético?

En una barra magnética, con cargas eléctricas en movimiento que son electrones que orbitan en átomos. En la Tierra, son electrones transportados por corrientes circulantes de hierro fundido. Todo se debe al núcleo externo líquido fundido de la Tierra, compuesto principalmente de hierro y níquel, que ejerce un campo electromagnético que se extiende desde los polos norte y sur y protege al planeta de la dañina radiación. Son estas cargas en movimiento las que generan el campo magnético de la Tierra. Pero, de vez en cuando, los polos magnéticos de la Tierra se invierten, dejándonos sin un campo magnético protector durante hasta siglos seguidos.

Estas fluctuaciones en la fuerza del campo magnético terrestre vienen provocadas por cambios diarios en la estructura del viento solar y tormentas solares intermitentes, que pueden alterar la navegación en satélites, aviones, barcos y automóviles.

Según el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS), desde la invención del magnetómetro en la década de 1830, la intensidad media del campo magnético en la superficie de la Tierra ha disminuido aproximadamente un diez por ciento pero eso no indica que vaya invertirse; más bien, “por lo que sabemos, es posible que este campo se fortalezca en algún momento en un futuro no muy lejano”, aclaran desde el USGS.

Sin embargo, investigaciones recientes revelan que nuestra comprensión de este campo podría necesitar una actualización. El campo magnético es de todo menos estático; está en constante cambio, gracias al hierro fundido y al níquel que se agitan en el núcleo externo de la Tierra; pero , sus fluctuaciones están causando estragos en nuestros modelos de campo geomagnético.

De vez en cuando, los polos magnéticos de la Tierra se inviertenMidjourney/Sarah Romero

Los datos no encajan

En un nuevo trabajo desarrollado por un equipo de científicos de la Universidad de Michigan (Estados Unidos), describen las discrepancias existentes. Compararon las observaciones satelitales con el Campo de Referencia Geomagnética Internacional (IGRF-13), un modelo estándar utilizado para rastrear el campo magnético de la Tierra. Y no coinciden.

Comprender estas grandes diferencias es importante para la operación de satélites cuando se utiliza IGRF-13 como referencia y para la investigación sobre la física de la magnetosfera, la ionosfera y la termosfera de la Tierra.

«A menudo asumimos un campo magnético casi simétrico entre las regiones polares norte y sur, pero en realidad son muy diferentes«, explica Yining Shi, científico investigador asistente de la Universidad de Michigan, Ciencia e Ingeniería Espacial y Climática y coautor del trabajo que recoge la revista Journal of Geophysical Research: Space Physics.

Cambios en el campo magnético global de la Tierra medidos por la constelación de tres satélites Swarm de la ESAAgencia Espacial Europea/Universidad Técnica de Dinamarca (ESA/DTU Space).

¿A qué se deben estas discrepancias?

Esta asimetría entre los polos crea un sesgo que exagera aún más las diferencias entre los modelos y la realidad. Según los investigadores, no hay que achacar esta disconformidad exclusivamente a la variación del clima espacial, como se creía, sino la asimetría entre los polos de la Tierra, norte y sur, tanto en cuanto a intensidad del campo magnético como del mapeo en coordenadas geográficas. Los polos magnéticos se desvían, tanto como que desde la década de 1990 se ha acelerado y ahora avanza a unos 45 kilómetros por año hacia Siberia. Esto plantea un desafío adicional para crear modelos precisos y garantizar una navegación confiable. (Como curiosidad, hubo épocas –tal vez incluso siglos– en las que la Tierra prácticamente no tenía campo magnético).

«Comprender que lo que se ha atribuido a perturbaciones geofísicas se debe en realidad a la asimetría del campo magnético de la Tierra nos ayudará a crear mejores modelos de campo geomagnético, así como a la navegación por satélite y por aviación», apunta el profesor Mark Moldwin, también coautor del trabajo.

Recordemos que los satélites dependen de datos geomagnéticos precisos para mantener sus órbitas correctas y garantizar que funcionan como se espera. De lo contrario, habría errores en el posicionamiento de los satélites, e inexactitudes tanto en la previsión meteorológica, como en los servicios de GPS. Tanto para la navegación marítima o espacial, sobre todo en zonas con acceso limitado a cualquier otra tecnología de navegación, resulta un asunto crítico. El modelo debe ser fiable para una navegación segura.

Cada vez que usas una brújula, un GPS o vuelas en un avión, confías en esta fuerza silenciosaMidjourney/Sarah Romero

Referencias: 

  • Yining Shi et al, Non‐Geophysical Interhemispheric Asymmetries in Large Magnetic Field Residuals Between Swarm Observations and Earth Magnetic Field Models During Moderate to Quiet Geomagnetic Conditions, Journal of Geophysical Research: Space Physics (2024). DOI: 10.1029/2023JA032092
  • Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS)
  • Claire I. O. Nichols, Benjamin P. Weiss, Athena Eyster, Craig R. Martin, Adam C. Maloof, Nigel M. Kelly, Mike J. Zawaski, Stephen J. Mojzsis, E. Bruce Watson, Daniele J. Cherniak. Possible Eoarchean Records of the Geomagnetic Field Preserved in the Isua Supracrustal Belt, Southern West Greenland. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2024; 129 (4) DOI: 10.1029/2023JB027706

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