Por: Dr. José Manuel Nieto Jalil/ Director del Departamento Regional de Ciencias en la Región Centro-Sur Tecnológico de Monterrey Campus Puebla
Hace unos 42 mil años, los polos magnéticos norte y sur intercambiaron sus posiciones: la Tierra experimentó lo que denominamos un cambio o inversión de polaridad magnética. Ello causó importantes cambios ambientales, eventos de extinción de especies y alteraciones a largo plazo en el comportamiento humano. No se trata de un fenómeno anormal del campo geomagnético, sino una característica que, aunque de origen no totalmente conocido, se ha observado ya en materiales geológicos de edad precámbrica y hasta la actualidad.
En el registro geológico de nuestro planeta existen numerosos casos de inversión magnética, episodios periódicos en que los polos magnéticos emigran de sus posiciones habituales y terminan por intercambiarse. Si algo así sucediera en la actualidad, es muy posible que el evento causara estragos en las redes de telecomunicaciones y los equipos electrónicos.
En el Sistema Solar existen otros planetas que poseen campo magnético al igual que la Tierra, entre ellos tenemos a Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, además del Sol. La magnitud del campo magnético solar es prácticamente el doble del valor del campo magnético terrestre en la superficie de la Tierra.
El campo magnético terrestre constituye un eficaz escudo frente al viento solar o flujo de partículas expulsadas por el Sol a gran velocidad que influye en los sistemas de navegación y de comunicación y sirve como mecanismo de orientación para muchos seres vivos.
El campo magnético solar, en cambio, nos protege de partículas con energías todavía mayores procedentes del exterior de nuestro Sistema Solar, de explosiones de supernovas o de agujeros negros de nuestra galaxia o de otras galaxias. El campo magnético es una de las piezas que mantiene apuntalada la atmósfera de los planetas: si desaparece o su intensidad baja, la radiación de las estrellas puede llegar a barrer esta capa de gas tan importante para el clima.
El primer intento por explicar el campo magnético terrestre se debe a Sir William Gilbert (1600), científico y médico de la corte de la reina Isabel I de Inglaterra. Gilbert supuso que en el centro de la Tierra existe un imán gigantesco, que origina el campo detectado por las brújulas. En el tratado “De Magnete, magneticisque corporibus, et de magno magnete tellure” Gilbert resume la historia del magnetismo antiguo y presenta un sumario de experimentos y observaciones relacionados con imanes naturales.
Sin embargo, la pregunta que se siempre ha intrigado a los científicos es: ¿de dónde salió el campo magnético de la Tierra y porque otros planetas no lo poseen?
En el siglo XIX, H. Oersted encontró que las corrientes eléctricas generan campos magnéticos, mientras que M. Faraday descubrió que campos variables inducen corrientes eléctricas, en espiras conductoras (Inducción de Faraday). Con estos resultados, J. Larmor (1919) postula la existencia de un Dínamo Autoinducido en el núcleo exterior de la Tierra, que origina el campo magnético de la Tierra, sin embargo, hoy en día los científicos saben que el campo magnético de la Tierra está impulsado por la solidificación del hierro líquido del núcleo de planeta.
El enfriamiento y la cristalización de éste agitan el hierro líquido circundante, creando potentes corrientes eléctricas que generan este campo magnético que se extiende hacia el espacio. El enfriamiento progresivo del interior del planeta provocó que el núcleo de la Tierra comenzará a solidificarse formando un potente dinamo en el interior del planeta capaz de activar el campo magnético del que disfrutamos hoy y el desarrollo de la vida en la Tierra.
Los científicos han usado tradicionalmente minerales en rocas antiguas para determinar la orientación e intensidad del campo magnético en el tiempo. A medida que las rocas se forman y se enfrían, los electrones dentro de los granos individuales pueden cambiar en la dirección por el campo magnético circundante. Una vez que la roca se enfría las orientaciones de los electrones se fijan en la piedra y su colocación muestra tanto la dirección como la intensidad del campo magnético que el planeta tuvo. Gracias a eso, han concluido que el campo magnético era más potente de lo que se pensaba.
Muchos estudios demuestran que el campo magnético de la Tierra existió hace al menos 4 mil 200 millones de años. Sin embargo, se cree que nuestro núcleo comenzó a solidificarse hace sólo mil millones de años, lo que significa que el campo magnético debe haber sido creado por algún otro mecanismo antes. Precisar exactamente cuándo se formó el campo magnético podría ayudar a los científicos a descubrir qué lo generó en un principio.
En los últimos 20 millones de años el campo magnético de la Tierra se ha invertido en 100 ocasiones y en cada uno de estos momentos, la magnetosfera necesitó un milenio para reajustarse. En los últimos 3 mil años el campo geomagnético de la Tierra ha ido disminuyendo y en las últimas décadas esta tendencia se acelerado bruscamente desde 1840, observándose indicios claros de que el campo magnético de la Tierra se está debilitando.
Por otro lado, las observaciones que se han estado realizando indican que se está produciendo un movimiento acelerado del polo magnético y que en la actualidad se desplaza a un ritmo de unos 50 kilómetros por año, es decir, cada día, el norte magnético se desplaza unos 125 m.
De seguir a este ritmo se prevé que en unos 50 años el polo norte alcance Siberia y que se dirige hacia una próxima inversión de sus polos. Si continúa cayendo a este ritmo, en menos de un milenio estaremos en un periodo crítico.
Las consecuencias, en caso de ocurrir en los próximos años, podrían ser consideradas por muchos como terribles. Durante una inversión magnética las infraestructuras eléctricas del planeta y los sistemas de telecomunicación podrían ser más vulnerables a grandes tormentas solares como la acaecida en 1859, potencialmente provocando así importantes pérdidas económicas, en paralelo los rayos cósmicos comenzarían a bombardear y a envenenar con su radiación a cada persona sobre la faz de la Tierra.
Sin embargo, muy probablemente cuando ocurra una nueva inversión magnética dispondremos de los medios técnicos, científicos y de protección del ser humano necesarios para afrontar sus posibles efectos y, por tanto, no parece probable que las consecuencias vayan a ser desastrosas.
En la actualidad no existe una teoría completa que permita comprender en detalle el origen y comportamiento del campo magnético terrestre y, mucho menos, predecir su evolución futura.
En 1905, el famoso científico Albert Einstein consideraba que la comprensión del mecanismo que genera el campo magnético de la Tierra es uno de los desafíos no resueltos más importantes de la Física. Mientras tanto, los científicos seguirán investigando el caprichoso comportamiento del campo magnético terrestre. Sólo así se podrá desentrañar su origen, entender su evolución y así estar preparados para minimizar los efectos adversos que pueda provocar el debilitamiento de este escudo frente a la radiación que llega constantemente a nuestro planeta.
El origen del campo magnético de la Tierra es y seguirá siendo un misterio, mientras las evidencias experimentales no permitan definir un modelo teórico único para explicarlo.
