Durante más de 100 años, los científicos se han preguntado si el campo magnético de la Tierra ya se había generado de forma estable en sus inicios, cuando su núcleo interno era completamente líquido, a diferencia de lo que ocurre hoy. Un equipo de geofísicos ha utilizado una simulación para demostrar que esto era muy probable.
En resumen
- Geofísicos de la ETH de Zúrich y de SUSTech (China) han demostrado el efecto dinamo del núcleo de la Tierra en un modelo en el que la viscosidad no tiene influencia, ya que es el régimen físico correcto para la Tierra.
- El campo magnético se creó en los inicios de la historia de la Tierra, cuando su núcleo era completamente líquido, de forma similar a la actualidad.
- Este hallazgo nos ayuda a comprender mejor la historia del campo magnético de la Tierra y a hacer predicciones más precisas sobre su desarrollo futuro.
La Tierra tiene la fortuna de contar con un campo magnético: este protege al planeta y a su vida de la radiación cósmica dañina. Otros planetas de nuestro sistema solar, como Marte, sufren un bombardeo constante de partículas cargadas que dificultan la vida.
Los científicos explican la generación del campo magnético mediante el mecanismo conocido como teoría del dinamo . Esta teoría establece que el enfriamiento lento y continuo del núcleo de hierro y níquel líquidos impulsa corrientes circulares de material líquido en el núcleo externo, conocidas como corrientes de convección. Al mismo tiempo, la rotación terrestre desvía estas corrientes, haciéndolas fluir en un patrón helicoidal. Estas corrientes de convección generan corrientes eléctricas, que a su vez producen campos magnéticos y, por lo tanto, la mayor parte del campo magnético terrestre.
Sin embargo, la teoría tiene una falla: el núcleo terrestre era completamente líquido antes de que el núcleo interno de la Tierra cristalizara, hace unos mil millones de años. La pregunta es si el campo magnético pudo haberse generado antes de esa fecha.
Un equipo de tres geofísicos de ETH Zurich y SUSTech, China, han encontrado una respuesta a esta pregunta en un nuevo estudio publicado en la revista Nature .
El nuevo modelo proporciona la respuesta
Como el interior de la Tierra y los procesos que tienen lugar en ella no pueden observarse directamente, los geocientíficos los estudian con ayuda de modelos informáticos.
Los investigadores desarrollaron un modelo informático de la Tierra para simular si un núcleo completamente líquido también podría generar un campo magnético estable. Sus simulaciones se calcularon parcialmente en el ordenador de alto rendimiento Piz Daint del CSCS de Lugano.
En las simulaciones, los investigadores demuestran el régimen físico correcto en el que la viscosidad del núcleo terrestre no influye en el efecto dinamo. Esto significa que el campo magnético terrestre se generó en los inicios de la Tierra de forma similar a como se genera hoy.
El equipo de investigación es el primero en minimizar con éxito la influencia de la viscosidad del núcleo terrestre a un valor insignificante en un modelo. «Hasta ahora, nadie ha logrado realizar tales cálculos en estas condiciones físicas correctas», afirma el autor principal del estudio, Yufeng Lin.
Comprender la historia del campo magnético de la Tierra
«Este hallazgo nos ayuda a comprender mejor la historia del campo magnético de la Tierra y es útil para interpretar datos del pasado geológico», afirma el coautor Andy Jackson, profesor de Geofísica en la ETH de Zúrich.
Esto también sitúa el surgimiento de la vida bajo una luz diferente. Hace miles de millones de años, la vida aparentemente se benefició del escudo magnético, que bloqueaba la radiación dañina del espacio, lo que posibilitó su desarrollo.
Los investigadores también pueden utilizar los nuevos hallazgos para estudiar los campos magnéticos de otros cuerpos celestes como el Sol o los planetas Júpiter y Saturno.
Indispensable para las civilizaciones modernas
El campo magnético terrestre no solo protege la vida, sino que también desempeña un papel crucial en la posibilitación de las comunicaciones por satélite y muchos otros aspectos de la civilización moderna. «Por lo tanto, es importante comprender cómo se genera el campo magnético, cómo cambia con el tiempo y qué mecanismos lo mantienen», afirma Jackson. «Si comprendemos cómo se genera, podremos predecir su desarrollo futuro».
El campo magnético ha cambiado su polaridad miles de veces a lo largo de la historia de la Tierra. En las últimas décadas, los investigadores también han observado un rápido desplazamiento del polo norte magnético hacia el polo norte geográfico. Es esencial para nuestra civilización comprender cómo está cambiando el magnetismo en la Tierra.
Este estudio fue financiado en parte por una subvención avanzada del ERC otorgada a Andy Jackson en 2019.
Referencia
Lin Y, Marti P, Jackson A, Invariancia de la acción del dínamo en un modelo de la Tierra primitiva, Nature (2025), doi:página externa10.1038/s41586-025-09334-y
ETH Zürich News. P. R. Traducido al español
