¿Cómo evitó la Tierra un destino similar al marciano? Las rocas antiguas dan pistas

Aproximadamente a 1.800 millas por debajo de nuestros pies, el giro del hierro líquido en el núcleo exterior de la Tierra está generando el campo magnético protector de nuestro planeta. Este campo magnético es invisible pero vital para la vida en la Tierra porque protege al planeta del viento solar, las corrientes de radiación del sol.

Sin embargo, hace unos 565 millones de años, el campo magnéticoSu fuerza ha caído al 10 por ciento de su fuerza actual. Luego, misteriosamente, el campo se recuperó, recuperando su fuerza antes de la explosión cámbrica de vida multicelular en la Tierra.

¿Qué hizo que el campo magnético rebotara?

Según una nueva investigación realizada por científicos de la Universidad de Rochester, esta regeneración ocurrió dentro de unas pocas decenas de millones de años, rápido en escalas de tiempo geológico, y coincidió con la formación del núcleo interno sólido de la Tierra, lo que sugiere que el núcleo es probablemente una causa directa. .

“El núcleo interno es muy importante”, dice John Tarduno, profesor de geofísica en el Departamento de Ciencias Ambientales y de la Tierra y decano de investigación en artes, ciencias e ingeniería en Rochester. “Justo antes de que el núcleo interno comenzara a crecer, el campo magnético estaba a punto de colapsar, pero tan pronto como el núcleo interno comenzó a crecer, el campo se renovó”.

En el artículo publicado en Conexiones con la naturalezaEn este artículo, los investigadores identificaron varias fechas clave en la historia del núcleo interno, incluida una estimación más precisa de su edad. La investigación proporciona pistas sobre la historia y el desarrollo futuro de la Tierra y cómo se convirtió en un planeta habitable, así como la evolución de otros planetas del sistema solar.

Desbloquea la información en las rocas antiguas.

La Tierra está formada por capas: la corteza donde existe la vida; los capa, la capa más gruesa de la Tierra; El núcleo exterior fundido y el núcleo interior sólido, que a su vez consta de un núcleo interior exterior y un núcleo interior más profundo.

El campo magnético de la Tierra se crea en su núcleo externo, donde hace que el hierro líquido gire Corrientes eléctricasImpulsa un fenómeno llamado geodinamo que produce el campo magnético.

Debido a la relación del campo magnético con el núcleo de la Tierra, los científicos han intentado durante décadas determinar cómo cambiaron el campo magnético y el núcleo de la Tierra a lo largo de la historia de nuestro planeta. No pueden medir directamente el campo magnético debido a la ubicación y las temperaturas extremas de los materiales en el núcleo. Afortunadamente, los minerales que suben a la superficie de la Tierra contienen diminutas partículas magnéticas que bloquean la dirección y la intensidad del campo magnético a medida que los minerales se enfrían desde su estado fundido.

Para restringir mejor la vida útil y el crecimiento del núcleo interno, Tarduno y su equipo utilizaron dióxido de carbono₂ Láser in vitro y dispositivo de interferencia cuántica superconductora (SQUID) para analizar cristales de feldespato de rocas de anortosita. Estos cristales tienen pequeñas agujas magnéticas en su interior que son “grabadores magnéticos ideales”, dice Tarduno.

Al estudiar el magnetismo atrapado en cristales antiguos, un campo conocido como paleomagnetismo, los investigadores han identificado dos nuevas fechas importantes en la historia del núcleo interno:

• hace 550 millones de años: El momento en que el campo magnético comenzó a regenerarse rápidamente después de un colapso aproximadamente 15 millones de años antes de eso. Los investigadores atribuyen la rápida regeneración del campo magnético a la formación de un acero interior macizo que recargó el núcleo exterior fundido y restauró la fuerza del campo magnético.
• hace 450 millones de años: El momento en que cambió la estructura del núcleo interno en crecimiento, lo que indica el límite entre el núcleo interno y el externo. Estos cambios en el núcleo interno coinciden con cambios casi al mismo tiempo en la estructura del estante superior, debido a placas tectonicas en el tejado.

“Debido a que restringimos la edad del núcleo interno con mayor precisión, podemos explorar el hecho de que el núcleo interno actual en realidad se compone de dos partes”, dice Tarduno. “Los movimientos de las placas tectónicas en la superficie de la Tierra afectaron indirectamente al núcleo interno, y la historia de estos movimientos está impresa en lo profundo de la tierra en la estructura del núcleo interno”.

Evita un destino marciano

Una mejor comprensión de la dinámica y el crecimiento del núcleo interno y el campo magnético tiene implicaciones importantes, no solo para revelar el pasado de la Tierra y predecir su futuro, sino también para revelar las formas en que otros planetas pueden formar escudos magnéticos y mantener las condiciones necesarias para vida del puerto.

Los investigadores creen que Marte, por ejemplo, alguna vez tuvo un campo magnético, pero ese campo se disipó, dejando al planeta vulnerable a él. viento solar Y la superficie sin océanos. Si bien no está claro si la ausencia de un campo magnético conducirá a la Tierra a enfrentar el mismo destino, “la Tierra seguramente perderá mucho Agua “Si el campo magnético de la Tierra no se hubiera renovado, el planeta sería mucho más seco y diferente al planeta actual”, dice Tarduno.

En cuanto a la evolución planetaria, entonces, la investigación subraya la importancia del escudo magnético y un mecanismo para su preservación, dice.

“Esta investigación realmente destaca la necesidad de tener algo como el crecimiento El núcleo interior Mantiene un campo magnético durante la vida útil, varios miles de millones de años, de un planeta”.