El núcleo interno sólido de la Tierra se formó hace 550 millones de años

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Una representación de la Tierra, primero sin núcleo interno; segundo, con un núcleo interno que empieza a crecer, hace unos 550 millones de años; tercero, con un núcleo externo e interno, hace unos 450 millones de años. Los investigadores de la Universidad de Rochester utilizaron el paleomagnetismo para determinar estas dos fechas clave en la historia del núcleo interno, que creen que restauró el campo magnético del planeta justo antes de la explosión de la vida en la Tierra. (Ilustración de la Universidad de Rochester / Michael Osadciw)
Una representación de la Tierra, primero sin núcleo interno; segundo, con un núcleo interno que empieza a crecer, hace unos 550 millones de años; tercero, con un núcleo externo e interno, hace unos 450 millones de años. Los investigadores de la Universidad de Rochester utilizaron el paleomagnetismo para determinar estas dos fechas clave en la historia del núcleo interno, que creen que restauró el campo magnético del planeta justo antes de la explosión de la vida en la Tierra. (Ilustración de la Universidad de Rochester / Michael Osadciw)

El campo magnético protector de la Tierra, generado por los remolinos de hierro líquido en el núcleo externo de la Tierra, es invisible pero es vital para la vida en la superficie terrestre. Protege al planeta del viento solar. Sin embargo, la intensidad del campo magnético se redujo al 10% de lo que es ahora hace unos 565 millones de años. Justo antes de la explosión cámbrica de la vida multicelular en la Tierra, el campo rebotó inesperadamente y recuperó su fuerza.

¿Qué hizo que el campo magnético se recuperara?


Una nueva investigación realizada por científicos de la Universidad de Rochester sugiere que este rejuvenecimiento se produjo rápidamente para los estándares geológicos -en unas pocas decenas de millones de años- y coincidió con la formación del núcleo interno sólido de la Tierra, lo que sugiere que el núcleo es probablemente una causa directa.

John Tarduno, catedrático de Geofísica del Departamento de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente y decano de investigación de Artes, Ciencias e Ingeniería de Rochester, dijo: "El núcleo interno es tremendamente importante. Justo antes de que el núcleo interno empezara a crecer, el campo magnético estaba a punto de colapsar, pero en cuanto el núcleo interno empezó a crecer, el campo se regeneró".

Los científicos identificaron varias fechas críticas en la historia del núcleo interno, que ofrecen pistas sobre la historia de la Tierra y su evolución futura, sobre cómo se convirtió en un planeta habitable y sobre la evolución de otros planetas del sistema solar.

Los científicos llevan décadas intentando averiguar cómo se han alterado el campo magnético y el núcleo de la Tierra a lo largo de la historia de nuestro planeta debido a la relación entre el campo magnético y el núcleo. Debido a la posición y a las altísimas temperaturas de los materiales del núcleo, no pueden detectar el campo magnético directamente. Afortunadamente, cuando los minerales se enfrían desde su estado fundido, pequeñas partículas magnéticas en los minerales fijan la fuerza y la dirección del campo magnético.

Utilizando un láser de CO2 y el magnetómetro del dispositivo de interferencia cuántica superconductor (SQUID) del laboratorio, los científicos determinaron la edad y el crecimiento del núcleo interno. Las diminutas agujas magnéticas de estos cristales son perfectos registradores magnéticos.

Los científicos estudiaron el magnetismo de estos antiguos cristales para determinar dos nuevas fechas esenciales en la historia del núcleo interno:

  • Hace 550 millones de años: el momento en que el campo magnético comenzó a renovarse rápidamente tras un casi colapso 15 millones de años antes. La formación de un núcleo interno sólido, que rellenó el núcleo externo fundido y reforzó el campo magnético, es lo que los científicos creen que es responsable de la rápida renovación del campo magnético.

  • Hace 450 millones de años: el momento en que la estructura del núcleo interno en crecimiento cambió, marcando el límite entre el núcleo interno y el externo. Debido a la tectónica de placas en la superficie, estos cambios en el núcleo interno se producen al mismo tiempo que los cambios en la estructura del manto por encima de él.

John A. Tarduno, catedrático William R. Kenan, Jr., profesor de geofísica, decano de investigación, artes, ciencias e ingeniería, dijo: "Como hemos acotado la edad del núcleo interno con mayor precisión, hemos podido explorar el hecho de que el núcleo interno actual está compuesto de dos partes. 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 las profundidades de la Tierra en la estructura del núcleo interno".

Entender la dinámica y el crecimiento del núcleo interno podría ofrecer pistas esenciales sobre las condiciones en las que otros planetas podrían formar escudos magnéticos y mantener las condiciones necesarias para albergar vida.

Tarduno dijo: "En la evolución planetaria, la investigación subraya la importancia de un escudo magnético y de un mecanismo para sostenerlo".

"Esta investigación subraya la necesidad de tener algo así como un núcleo interno creciente que sostenga un campo magnético durante toda la vida -muchos miles de millones de años- de un planeta".

Fuentes, créditos y referencias:

Zhou, T., Tarduno, J.A., Nimmo, F., et al. Early Cambrian renewal of the geodynamo and the origin of the inner core structure. Nat Commun 13, 4161 (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-31677-7

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