El campo magnético de la Tierra parece constante y verdadero, lo suficientemente confiable como para navegar.

Todavía, en gran parte oculto de la vida diaria, el campo se desplaza, crece y mengua. El Polo Norte magnético se está moviendo hacia Siberia, que recientemente obligó al Sistema de Posicionamiento Global que subyace a la navegación moderna a actualizar su software antes de lo esperado para dar cuenta del cambio.

Y cada varios cientos de miles de años más o menos, el campo magnético cambia drásticamente e invierte su polaridad:el norte magnético se desplaza hacia el polo sur geográfico y, finalmente, de nuevo. Esta inversión ha ocurrido innumerables veces a lo largo de la historia de la Tierra, pero los científicos tienen una comprensión limitada de por qué el campo se invierte y cómo sucede.

Un nuevo trabajo del geólogo Brad Singer de la Universidad de Wisconsin-Madison y sus colegas encuentra que la inversión de campo más reciente, unos 770, 000 años atrás, tomó al menos 22, 000 años para completar. Eso es varias veces más de lo que se pensaba anteriormente, y los resultados cuestionan aún más los hallazgos controvertidos de que algunas reversiones podrían ocurrir dentro de la vida humana.

El nuevo análisis, basado en los avances en las capacidades de medición y un estudio global de los flujos de lava, sedimentos oceánicos y núcleos de hielo antártico:proporciona una visión detallada de un tiempo turbulento para el campo magnético de la Tierra. Durante milenios el campo se debilitó, parcialmente cambiado, se estabilizó de nuevo y finalmente se invirtió definitivamente a la orientación que conocemos hoy.

Los resultados proporcionan una imagen más clara y matizada de las reversiones en un momento en que algunos científicos creen que podemos estar experimentando las primeras etapas de una reversión a medida que el campo se debilita y se mueve. Otros investigadores cuestionan la noción de una reversión actual, lo que probablemente afectaría a nuestro mundo fuertemente electrónico de formas inusuales.

Singer publicó su trabajo el 7 de agosto en la revista Avances de la ciencia . Colaboró ​​con investigadores de la Universidad de Kumamoto en Japón y la Universidad de California, Santa Cruz.

"Las reversiones se generan en las partes más profundas del interior de la Tierra, pero los efectos se manifiestan a lo largo de la Tierra y especialmente en la superficie de la Tierra y en la atmósfera, "explica Singer." A menos que tenga un completo, registro preciso y de alta resolución de cómo es realmente una inversión de campo en la superficie de la Tierra, es difícil incluso discutir cuáles son los mecanismos para generar una reversión ".

El campo magnético de la Tierra es producido por el núcleo externo de hierro líquido del planeta cuando gira alrededor del núcleo interno sólido. Esta acción de dínamo crea un campo que es más estable pasando aproximadamente por los polos geográficos norte y sur, pero el campo cambia y se debilita significativamente durante las reversiones.

A medida que se forman nuevas rocas, generalmente como flujos de lava volcánica o sedimentos que se depositan en el fondo del mar, registran el campo magnético en el momento en que se crearon. Los geólogos como Singer pueden estudiar este registro global para reconstruir la historia de los campos magnéticos que se remontan a millones de años. El récord es más claro para la reversión más reciente, llamado Matuyama-Brunhes en honor a los investigadores que describieron por primera vez las reversiones.

Para el análisis actual, Singer y su equipo se centraron en los flujos de lava de Chile, Tahití, Hawai, el Caribe y las Islas Canarias. El equipo recolectó muestras de estos flujos de lava durante varias temporadas de campo.

"Los flujos de lava son registradores ideales del campo magnético. Tienen muchos minerales que contienen hierro, y cuando se enfríen se bloquean en la dirección del campo, "dice Singer." Pero es un disco irregular. No hay volcanes en erupción continuamente. De modo que confiamos en un cuidadoso trabajo de campo para identificar los registros correctos ".

Los investigadores combinaron lecturas magnéticas y datación por radioisótopos de muestras de siete secuencias de flujo de lava para recrear el campo magnético en un lapso de aproximadamente 70, 000 años centrados en la reversión Matuyama-Brunhes. Se basaron en métodos mejorados desarrollados en el laboratorio de geocronología WiscAr de Singer para fechar con mayor precisión los flujos de lava midiendo el argón producido a partir de la desintegración radiactiva del potasio en las rocas.

Descubrieron que la reversión final fue rápida según los estándares geológicos, menos de 4, 000 años. Pero fue precedido por un período prolongado de inestabilidad que incluyó dos excursiones:temporal, reversiones parciales, que se remontan a otros 18, 000 años. Ese lapso es más del doble de lo sugerido por propuestas recientes de que todas las reversiones concluyen en 9, 000 años.

Los datos del flujo de lava fueron corroborados por lecturas magnéticas del lecho marino, que proporciona una fuente de datos más continua pero menos precisa que las rocas de lava. Los investigadores también utilizaron núcleos de hielo antártico para rastrear la deposición de berilio, que se produce por la colisión de la radiación cósmica con la atmósfera. Cuando el campo magnético se invierte, se debilita y permite que más radiación golpee la atmósfera, produciendo más berilio.

Desde que la humanidad comenzó a registrar la fuerza del campo magnético, ha disminuido en fuerza alrededor del cinco por ciento cada siglo. Como registros como el programa de Singer, un campo debilitado parece ser un precursor de una eventual reversión, aunque no está nada claro que una reversión sea inminente.

Un campo inverso podría afectar significativamente la navegación y la comunicación terrestre y satelital. Pero el estudio actual sugiere que la sociedad tendría generaciones para adaptarse a un largo período de inestabilidad magnética.

"He trabajado en este problema durante 25 años, "dice Singer, quien tropezó con el paleomagnetismo cuando se dio cuenta de que los volcanes que estaba estudiando servían como un buen registro de los campos magnéticos de la Tierra. "Y ahora tenemos un registro más rico y mejor fechado de este último cambio que nunca".