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Los investigadores encuentran la evidencia indiscutible más antigua del campo magnético de la Tierra
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Los investigadores encuentran la evidencia indiscutible más antigua del campo magnético de la Tierra

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Un ejemplo de una formación de bandas de hierro de 3.700 millones de años de antigüedad encontrada en la parte noreste del cinturón supracrustal de Isua. Crédito: Claire Nichols.

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Un ejemplo de una formación de bandas de hierro de 3.700 millones de años de antigüedad encontrada en la parte noreste del cinturón supracrustal de Isua. Crédito: Claire Nichols.

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 fueron publicados en Revista de investigación geofísica.

Sin su campo magnético, la vida en la Tierra no sería posible, ya que nos protege de la dañina radiación cósmica y de las partículas cargadas que emite el Sol (el “viento solar”). Pero hasta ahora no había una fecha fiable sobre cuándo se estableció por primera vez el campo magnético moderno.

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 la fuerza y ​​la dirección del campo magnético a medida que 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 temprana de la intensidad 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 realmente importante mientras intentamos determinar el papel del antiguo campo magnético cuando surgió por primera vez la vida en la Tierra».

Aunque la intensidad del campo magnético parece haber permanecido relativamente constante, se sabe que el viento solar fue significativamente más fuerte en el pasado. Esto sugiere que la protección de la superficie de la Tierra contra el viento solar aumentó con el tiempo, lo que pudo haber permitido que la vida se trasladara a los continentes y fuera de la protección de los océanos.

Se tomaron muestras a lo largo de transectos para comparar la diferencia entre las intrusiones ígneas de 3.500 millones de años y la roca circundante que, según demostraron los investigadores, contiene un registro del campo magnético de 3.700 millones de años. Crédito: Claire Nichols.

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Se tomaron muestras a lo largo de transectos para comparar la diferencia entre las intrusiones ígneas de 3.500 millones de años y la roca circundante que, según demostraron los investigadores, contiene un registro del campo magnético de 3.700 millones de años. Crédito: Claire Nichols.

El campo magnético de la Tierra se genera por la mezcla de 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 inicial de la Tierra fue tan eficiente como el proceso de solidificación que genera el campo magnético de la Tierra en la actualidad.

Comprender cómo la fuerza del campo magnético de la Tierra ha variado con el tiempo también es fundamental para determinar cuándo comenzó a formarse el núcleo interno sólido de la Tierra. Esto nos ayudará a comprender qué tan rápido se escapa el calor del interior profundo de la Tierra, lo cual es clave para comprender procesos como la tectónica de placas.

La coautora del estudio, Athena Eyster, se encuentra frente a una gran exhibición de formación de bandas de hierro, el depósito rico en hierro del cual se extrajeron antiguas señales de campos magnéticos. Crédito: Claire Nichols.

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La coautora del estudio, Athena Eyster, se encuentra frente a una gran exhibición de formación de bandas de hierro, el depósito rico en hierro del cual se extrajeron antiguas señales de campos magnéticos. Crédito: Claire Nichols.

Un desafío importante en la reconstrucción del campo magnético de la Tierra hasta ahora es que cualquier evento que caliente la roca podría 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 podrían 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.

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 haya abandonado simplemente nuestra atmósfera. Recientemente, los científicos comenzaron a investigar la posibilidad de que el campo magnético eliminara 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 examinando 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 sustentar la vida en una superficie planetaria y su papel en la evolución atmosférica.

Mas informaciones:
Posibles registros Eoarqueanos del campo geomagnético conservados en el Cinturón Supracrustal de Isua, suroeste de Groenlandia, Revista de investigación geofísica de la tierra sólida (2024). DOI: 10.1029/2023JB027706

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