La parte superior del campo magnético de la Tierra revela detalles de un pasado dramático

Los satélites han estado cartografiando la parte superior del campo magnético de la Tierra mediante la recopilación de datos durante tres años y encontraron algunas características sorprendentes sobre la corteza terrestre. El resultado es el  trazado de un mapa de este campo de la más alta resolución hasta la fecha,  visto desde el espacio. Este campo magnético de la litosfera ‘es muy débil y por lo tanto difícil de detectar y mapear desde el espacio. Pero con los satélites Swarm ha sido posible.

Modelo del campo magnético y sus anomalías en la Litosfera errestre, realizado a partir de los datos suministrados por los satélites Swarm de la ESA. Crédito: ESA/DTU Space/DLR

“Mediante la combinación de mediciones de Swarm con datos históricos del satélite CHAMP alemán, y el uso de una nueva técnica de modelado, fue posible extraer las diminutas señales magnéticas de la magnetización de la corteza terrestre con una precisión sin precedentes”, dijo el profesor Nils Olsen de la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU ), miembro del equipo de científicos detrás del nuevo mapa que acaba de ser lanzado en una Reunión de Ciencias Swarm en Banff, Canadá.

La mayor parte del campo magnético de la Tierra se genera a profundidades mayores de 3000 km por el movimiento del hierro fundido en el núcleo externo. El 6 por ciento restante – incluyendo el campo magnético de la litosfera ‘- es en parte debido a las corrientes eléctricas en el espacio que rodean la Tierra, y en parte debido a las rocas magnetizadas en la litosfera superior – la parte externa rígida de la Tierra, que consiste en la corteza y el manto superior.

Swarm es una constelación de tres satélites idénticos lanzadas por la Agencia Espacial Europea (ESA) para rastrear y estudiar el campo magnético de la Tierra.

Constelación de tres satélites Swarm. El objetivo de esta misión es ofrecer una visión única del interior de la Tierra para estudiar: la dinámica del núcleo, los procesos del geodinamo y la interacción núcleo – manto; el magnetismo de la litosfera y su contexto geológico; la conductividad eléctrica en 3D de la capa relativa a la composición;la firma magnética relacionada con la circulación del océano. Además, los datos de Swarm serán utilizados para estudiar la influencia del Sol sobre el Sistema de la Tierra por: el análisis de las corrientes eléctricas en la ionosfera y la magnetosfera; entender el impacto del viento solar sobre la dinámica de la atmósfera superior. Más información aquí. Crédito: ESA.

 

La imagen pone de relieve los nuevos modelos del campo magnético en la corteza (derecha) y el núcleo (centro) trazados con Swarm. Estos resultados preliminares se basan sólo en el primer año de datos. Crédito: ESA / Espacio DTU / Medialab ATG.

Posible impacto de un meteorito

El nuevo mapa muestra variaciones detalladas en este campo causado por las estructuras geológicas en la corteza terrestre. Una de estas anomalías se produce en la República Centroafricana, en torno a la ciudad de Bangui, donde el campo magnético es significativamente más agudo y más fuerte. La causa de esta anomalía es aún desconocida, pero los científicos especulan que puede ser el resultado del impacto de un meteorito allí hace unos 540 millones de años.

El último mapa del campo magnético de la litosfera trazado con datos de Swarm muestra variaciones detalladas en este campo con mayor precisión que las reconstrucciones basadas en satélites anteriores, causadas por las estructuras geológicas en la corteza terrestre. Una de estas anomalías se produce en la República Centroafricana, centrada en la ciudad de Bangui, donde el campo magnético es significativamente más agudo y más fuerte. Ver animación . Crédito:  ESA/DTU Space/DLR.

Evidencia de polos magnéticos cambiantes

El nuevo mapa también revela más detalles sobre el campo magnético de la Tierra que ha cambiado de polaridad muchas veces a lo largo de milenios. El campo magnético está en un estado permanente de flujo. El norte magnético deambula, y cada pocos cientos de miles de años la polaridad cambia de manera que una brújula apuntaría al sur en lugar de al norte.

“Instantánea” del campo magnético principal en la superficie de la Tierra en Junio del 2014 en base a datos de Swarm. Las mediciones están dominadas por la contribución magnética del núcleo de la Tierra (alrededor del 95%), mientras que las contribuciones de otras fuentes (el manto, corteza, los océanos, la ionosfera y la magnetosfera) conforman el resto. El rojo representa áreas donde el campo magnético es más fuerte, mientras que los azules muestran áreas en las que es más débil.  Crédito: ESA Espacio / DTU.

 

La imagen muestra los cambios en el campo magnético de la Tierra desde Enero a Junio del 2014,  medidos por la constelación Swarm de satélites. Estos cambios se basan en las señales magnéticas que se derivan del núcleo de la Tierra. Los tonos de rojo representan áreas de fortalecimiento, mientras que los azules muestran las zonas de debilitamiento durante el período de observación de 6 meses. Más información aquí. Crédito:ESA Espacio / DTU. 

Cuando se genera nueva corteza a través de la actividad volcánica, principalmente a lo largo del fondo del océano, los minerales ricos en hierro en el magma de solidificación se orientan hacia el norte magnético, capturando así una “instantánea” del campo magnético en el estado en que estaba cuando se enfriaron las rocas.

Dado que los polos magnéticos avanzan y retroceden en el tiempo, los minerales solidificados “forman rayas” con diferente magnetización en el fondo marino y proporcionan un registro de la historia magnética de la Tierra.

“Estas bandas magnéticas son evidencia de inversiones de los polos y el análisis de las huellas magnéticas presentes en el fondo del mar permite la reconstrucción de los cambios del campo en el pasado . También ayudan a investigar los movimientos de las placas tectónicas “, dijo Dhananjay Ravat de la Universidad de Kentucky en los EE.UU.

El fondo marino actúa como una cinta de grabado. Las inversiones de los polos están impresas en el fondo marino. A medida que se crea nueva corteza oceánica a través de la actividad volcánica, los minerales ricos en hierro en el magma de afloramiento están orientados al norte magnético en el momento. Estas bandas magnéticas son evidencia de inversiones de los polos. Las observaciones de alta resolución a partir de Swarm llenarán las lagunas en nuestro conocimiento sobre la historia geológica de la Tierra. Más información aquí. Crédito: ESA / AOES Medialab.

“El nuevo mapa define el campo magnético presenta a unos 250 km y ayudará a investigar la geología y las temperaturas en la litosfera de la Tierra.”

El Director de la misión Swarm de la ESA, Runa Floberghagen, agregó:

“La descripción de la corteza de nuestro planeta no es tarea fácil. Las mediciones desde el espacio tienen un gran valor, ya que ofrecen una visión global precisa de la estructura magnética de la carcasa exterior rígida de nuestro planeta “.

El campo magnético de la Tierra puede ser pensado como un enorme capullo, que nos protege de la radiación cósmica y de las partículas cargadas que bombardean nuestro planeta en el viento solar. Sin ella, no existiría la vida tal como la conocemos.

Los campos eléctricos y corrientes magnéticas en y alrededor de la Tierra generan fuerzas complejas que tienen un impacto inconmensurable en la vida cotidiana. El campo puede ser pensado como una enorme burbuja, que nos protege de la radiación cósmica y de las partículas cargadas que bombardean la Tierra en los vientos solares. Crédito: ESA / Medialab ATG .

Fuente del artículo: ESA/Swarm.  Artículo original: “Unravelling_Earth_s_magnetic_field“.

Material relacionado:

      Sitios en Español

  • Sitios Web en Astronomía, Física, Navegación Espacial y GeomagnetismoNASA-GSFC,   Dr. David P. Stern. Sitio calificado administrado por el Dr. David Stern del “NASA Goddard Space Flight Center”, que por su trascendencia ha sido traducido a varios idiomas, en particular al español. Allí encontrará un tratamiento exhaustivo del tema, en las entradas : “La Tierra, el Gran Magneto”, y “La Exploración de la Magnetósfera Terrestre”. También está tratado el tema en la entrada “Desde Los Observadores del Cielo a Las Naves Espaciales”.

  • Campo Magnético de la Tierra, Ventanas al Universo. Un sitio excelente de la Asociaicón Nacional de Maestros de Ciencias de La Tierra (de los Estados Unidos) y patrocinado parcialmente por la NSF (Fundación Nacional para la Ciencia) y la NASA .

  • El campo magnético terrestre, Wikipedia. Una buena descripción del Campo Magnético Terrestre; contiene links a sitios relacionados .      

  • CampoMagnético de la Tierra, HyperPhysics. Página de la Georgia State University.  

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