Utilizando nuevos datos recopilados de sitios en el sur de África, Los investigadores de la Universidad de Rochester han extendido su registro del campo magnético de la Tierra desde hace miles de años hasta el primer milenio.

El registro proporciona un contexto histórico para ayudar a explicar cambios continuos en el campo magnético, más prominente en un área en el hemisferio sur conocida como la Anomalía del Atlántico Sur.

"Sabemos desde hace bastante tiempo que el campo magnético ha ido cambiando, pero realmente no sabíamos si esto era inusual para esta región en una escala de tiempo más larga, o si era normal, "dice Vincent Hare, quien recientemente completó un nombramiento postdoctoral asociado en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Ambientales (EES) en la Universidad de Rochester, y es autor principal de un artículo publicado en Cartas de investigación geofísica .

El debilitamiento del campo magnético es una anomalía recurrente

Los nuevos datos también proporcionan más evidencia de que una región del sur de África puede desempeñar un papel único en las inversiones de los polos magnéticos.

El campo magnético que rodea la Tierra no solo dicta si la aguja de una brújula apunta al norte o al sur, pero también protege al planeta de la radiación dañina del espacio. Casi 800, 000 años atrás, los polos se cambiaron:el norte apuntaba al sur y viceversa. Los polos nunca se han invertido completamente desde, pero durante los últimos 160 años, la fuerza del campo magnético ha ido disminuyendo a un ritmo alarmante. La región donde es más débil, y sigue debilitándose, es un área grande que se extiende desde Chile hasta Zimbabwe llamada Anomalía del Atlántico Sur.

Para poner estos cambios relativamente recientes en una perspectiva histórica, Los investigadores de Rochester, dirigidos por John Tarduno, profesor y presidente de EES:recopiló datos de sitios en el sur de África, que se encuentra dentro de la Anomalía del Atlántico Sur, para compilar un registro de la fuerza del campo magnético de la Tierra durante muchos siglos. Datos recopilados previamente por Tarduno y Rory Cottrell, un científico investigador de EES, junto con los modelos teóricos desarrollados por Eric Blackman, profesor de física y astronomía en Rochester, sugieren que la región central debajo del sur de África puede ser el lugar de nacimiento de cambios de polos recientes y futuros.

"Estábamos buscando un comportamiento recurrente de anomalías porque creemos que eso es lo que está sucediendo hoy y está causando la Anomalía del Atlántico Sur, "Dice Tarduno." Encontramos evidencia de que estas anomalías han ocurrido en el pasado, y esto nos ayuda a contextualizar los cambios actuales en el campo magnético ".

Los investigadores descubrieron que el campo magnético en la región fluctuó entre 400 y 450 d.C. desde 700-750 d.C., y nuevamente desde 1225-1550 d.C. Esta anomalía del Atlántico sur, por lo tanto, es la muestra más reciente de un fenómeno recurrente en el núcleo de la Tierra debajo de África que luego afecta a todo el mundo.

"Estamos obteniendo pruebas más contundentes de que hay algo inusual en la frontera entre el núcleo y el manto debajo de África que podría tener un impacto importante en el campo magnético global". "Dice Tarduno.

¿Una inversión de polos? Todavía no, dicen los investigadores

El campo magnético se genera girando, hierro líquido en el núcleo externo de la Tierra. Es aquí, aproximadamente 1800 millas debajo del continente africano, que existe una característica especial. Los datos sismológicos han revelado una región más densa en las profundidades del sur de África llamada Provincia Africana de Gran Velocidad de Corte Baja. La región está ubicada justo encima del límite entre el núcleo externo de líquido caliente y el más rígido, manto más fresco. Sentado encima del núcleo externo líquido, puede hundirse un poco, perturbando el flujo de hierro y, en última instancia, afectando el campo magnético de la Tierra.

Un cambio importante en el campo magnético tendría ramificaciones de gran alcance; el campo magnético estimula las corrientes en cualquier cosa con cables largos, incluida la red eléctrica. Por lo tanto, los cambios en el campo magnético podrían causar fallas en la red eléctrica, mal funcionamiento del sistema de navegación, y averías de satélites. Un debilitamiento del campo magnético también podría significar que llega más radiación dañina a la Tierra y desencadenar un aumento en la incidencia de cáncer de piel.

Liebre y Tarduno advierten, sin embargo, que sus datos no presagian necesariamente una inversión de polos completa.

"Ahora sabemos que este comportamiento inusual ha ocurrido al menos un par de veces antes de los últimos 160 años, y es parte de un patrón más amplio a largo plazo, "Liebre dice". Sin embargo, simplemente es demasiado pronto para decir con certeza si este comportamiento conducirá a una inversión total de los polos ".

Incluso si no se produce una inversión de polos completa en un futuro próximo, sin embargo, el debilitamiento de la fuerza del campo magnético es intrigante para los científicos, Dice Tarduno. "La posibilidad de una disminución continua en la fuerza del campo magnético es una preocupación social que merece un estudio y seguimiento continuos".

En el campo:el "arqueomagnetismo" en acción

Los investigadores recopilaron datos para este proyecto de una fuente poco probable:antiguos restos de arcilla del sur de África que se remontan a principios y finales de la Edad del Hierro. Como parte de un campo llamado "arqueomagnetismo, "Los geofísicos se asocian con los arqueólogos para estudiar el campo magnético pasado.

El equipo de Rochester, que incluyó a varios estudiantes de pregrado, colaboró ​​con el arqueólogo Thomas Huffman de la Universidad de Witwatersrand en Sudáfrica, un destacado experto en África meridional de la Edad del Hierro. El grupo excavó muestras de arcilla de un sitio en el valle del río Limpopo, que limita con Zimbabwe, Sudáfrica, y Botswana.

Durante la Edad del Hierro en el sur de África, alrededor de la época del primer milenio, había un grupo de personas de habla bantú que cultivaban granos y vivían en aldeas compuestas de contenedores de granos, chozas y cercados de ganado. Las corrientes de aire fueron devastadoras para su cultura basada en la agricultura. Durante los períodos de sequía, realizarían elaboradas limpiezas rituales de las aldeas quemando las chozas y los contenedores de grano.

"Cuando se quema arcilla a temperaturas muy altas, realmente estabilizas los minerales magnéticos, y cuando se enfríen por estas altísimas temperaturas, guardan un registro del campo magnético de la tierra, "Dice Tarduno.

Los investigadores excavan las muestras, orientarlos en el campo, y llévelos al laboratorio para realizar mediciones con magnetómetros. De este modo, pueden usar las muestras para compilar un registro del campo magnético de la Tierra en el pasado.