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by Rick Groleau
Noviembre 18, 2003
NOVA
del Sitio Web
PBS
traducci�n de
Adela Kaufmann
Versi�n
original
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De vez en cuando - cada 250.000 a�os en promedio - los polos
magn�ticos de la Tierra
revierten su polaridad.
Si esa inversi�n sucediera hoy, las br�julas apuntar�an hacia el Sur
en lugar de al norte. En este caso, vea una animaci�n generada por
un modelo de computadora del campo magn�tico de nuestro planeta, y
vea lo que sucede durante una reversi�n.
Para aprender c�mo funciona el campo magn�tico de la Tierra, ver
recuadro abajo. Vea una inversi�n simulada del campo magn�tico de la
Tierra, desde las primeras se�ales de inestabilidad hasta el
inevitable final.
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1 - En el nivel m�s simple, la fuente del campo magn�tico de la
Tierra se puede considerar como un gigantesco im�n dentro de la
Tierra. En realidad, el campo magn�tico es creado por una compleja
interacci�n involucrando un agitado n�cleo exterior de metal l�quido
que conduce el�ctricamente, la liberaci�n del calor a la superficie
del n�cleo interno s�lido, y el movimiento de rotaci�n de la Tierra.
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2 - La compleja interacci�n que le da a nuestro planeta los
resultados del campo magn�tico en un campo, es igualmente compleja.
Este gr�fico generado por ordenador creado por Gary Glatzmaier de la
Universidad de Santa Cruz y de Paul Roberts, de la UCLA. Para hacer
su modelo, Glatzmaier y Roberts hicieron uso de docenas de
ecuaciones que describen la din�mica del interior de la Tierra. Al
igual que con esta instant�nea del modelo de computadora, el campo
magn�tico de la Tierra no es uniforme. La intensidad y la direcci�n
del campo cambia, no s�lo de un lugar a otro, pero que tambi�n con
el tiempo. |
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3 - Otra vista derivada del modelo de ordenador muestra la direcci�n
del campo magn�tico, con las zonas azules representando hacia d�nde
apuntar�a el lado buscando el norte de un im�n (o br�jula), y las
zonas naranja representando hacia d�nde apuntar�a el lado del im�n
buscando el sur. El �valo grande representa la direcci�n del
magnetismo en la superficie del planeta, el peque�o �valo representa
la direcci�n en la superficie del n�cleo de la Tierra. |
4 - El estudio de antiguos flujos de lava en Oregon y en otras
partes revelan que, antes de la reversi�n, el campo magn�tico era
err�tico y se estaba debilitando dr�sticamente. El modelo de
computadora Glatzmaier-Roberts se comporta de una manera que est� de
acuerdo con este proceso. Aqu�, el n�cleo ya ha comenzado a fluctuar,
con anomal�as, o zonas de polaridad invertida, que aparecen como
islas de azul y naranja. |
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5 - En el modelo Glatzmaier-Roberts, una inversi�n se inicia con los
polos norte y sur adicionales apareciendo en el n�cleo. Estos polos
adicionales pudieran no aparecer en la superficie terrestre, al
menos no inicialmente, aunque estas islas de polaridad invertida
pueden debilitar la fuerza total del campo magn�tico. (Una de estas
islas ha aparecido bajo el Oc�ano Atl�ntico Sur). En esta simulaci�n,
un polo d�bil de la polaridad invertida existe actualmente en el
centro. Esta anomal�a no ha llegado a�n a la superficie-una br�jula
cerca de esta "�rea" todav�a apuntar�a hacia el verdadero norte,
pero la fuerza de su campo magn�tico es hasta en un 30 por ciento
m�s d�bil en la superficie. Despu�s de un corto per�odo de
inestabilidad, los polos norte y sur magn�ticos cambian de polaridad.
Los cient�ficos no entienden completamente por qu� sucede esto. |
6 - Aqu�, toda la animaci�n juega sin parar. La fuerza del campo
magn�tico de nuestro planeta ha ido disminuyendo en los �ltimos 300
a�os. Si el modelo Glatzmaier-Roberts simula con precisi�n los
procesos que impulsan el campo magn�tico, la p�rdida de fuerza
podr�a ser un indicio de que la inversi�n est� en marcha. Esto no
ser�a ninguna sorpresa. En promedio, las inversiones del campo
magn�tico de la Tierra ocurren cada 250.000 a�os. Ya han pasado ya
unos 720.000 a�os desde nuestra �ltima inversi�n. A juzgar por la
historia, sabemos que desde hace mucho tiempo es hora de un cambio.
Pero no hay necesidad de tirar nuestras viejas br�julas. Una
inversi�n por lo general necesita cientos o miles de a�os en
completarse.
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�Qu� Es Lo Que Impulsa El Campo Magn�tico De La Tierra?
Cuando una corriente el�ctrica pasa a trav�s de un alambre de metal,
se forma un campo magn�tico alrededor de ese cable.
Del mismo modo, un cable que pasa por un campo magn�tico crea una
corriente el�ctrica en el alambre. Este es el principio b�sico que
permite que funcionen los motores el�ctricos y generadores. En la
Tierra, el metal l�quido que conforma el n�cleo externo pasa a
trav�s de un campo magn�tico, lo ue provoca que una corriente
el�ctrica fluya en el metal l�quido.
La corriente el�ctrica, a su vez, crea su propio
campo magn�tico -
uno que es m�s fuerte que el campo que se cre� primero. Al pasar el
metal l�quido a trav�s del campo m�s fuerte, fluye m�s corriente, lo
que incrementa a�n m�s el campo. Este bucle auto-sostenible que se
conoce como d�namo magn�tico.
Se necesita energ�a para mantener funcionando el dinamo.
Esta energ�a proviene de la liberaci�n de calor desde la superficie
del n�cleo interno s�lido. Aunque pueda parecer contradictorio, la
materia desde el n�cleo externo l�quido se "congela" lentamente en
el n�cleo interno, liberando calor como lo hace. (Altas presiones
dentro de la Tierra hacen que se congele la materia a altas
temperaturas.)
Este calor impulsa las c�lulas de convecci�n en el n�cleo l�quido,
lo que mantiene en movimiento al metal l�quido a trav�s del campo
magn�tico.
La llamada
Efecto Coriolis tambi�n juega un papel en el
mantenimiento del d�namo geo-magn�tico. El movimiento de rotaci�n de
nuestro planeta hace que el metal l�quido en movimiento se mueva en
espiral, de forma similar a c�mo afecta a los sistemas clim�ticos en
la superficie.
Estos remolinos en espiral permiten separar los campos magn�ticos
para m�s o menos alinearlos y combinar fuerzas.
Sin los efectos causados por el giro de la Tierra, los campos
magn�ticos generados dentro del n�cleo l�quido se cancelan
mutuamente y resultan en indistintos polos norte o sur magn�tico.
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El Escudo magn�tico de la Tierra en proceso de debilitarse y moverse
18 de noviembre 2003
del sitio Web
PBS
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Al igual que la trama de una pel�cula de ciencia ficci�n B, algo
extra�o est� sucediendo a gran profundidad, donde el giro constante
del n�cleo met�lico l�quido de la Tierra genera un campo invisible
de fuerza magn�tica que protege a nuestro planeta de la da�ina
radiaci�n en el espacio.
Gradualmente, el campo es cada vez m�s d�bil. �Podr�amos estarnos
dirigiendo hacia un desmagnetizado d�a del juicio final que nos
dejar� indefensos ante los efectos letales del viento solar y los
rayos c�smicos? En nuestro potencialmente inquietante futuro
magn�tico se de una �Tormenta Magn�tica�.
Los cient�ficos que est�n estudiando el problema est�n buscando en
todas partes, desde Marte, que sufri� una crisis magn�tica hace
cuatro mil millones a�os, y ha sido desprovisto de un campo
magn�tico, de una apreciable atm�sfera y, posiblemente de vida,
desde entonces, hasta un laboratorio en la Universidad de Maryland,
donde un equipo encabezado por el f�sico Dan Lathrop ha recreado el
d�namo de hierro fundido en el n�cleo de la Tierra mediante el uso
de 240 libras de sodio fundido, que es altamente explosivo.
Los signos m�s visibles del campo magn�tico de la Tierra son las
auroras, que son causadas por part�culas cargadas del espacio, que
interact�an con la atm�sfera a medida que fluyen hacia los polos
magn�ticos norte y sur.
Sin embargo, las se�ales de advertencia de un campo magn�tico en
disminuci�n son m�s sutiles - a pesar de que son evidentes en todos
los platos de arcilla que fue alguna vez disparado. Durante la alta
temperaturas de cocci�n, los minerales de hierro la arcilla
registran con exactitud el estado del campo magn�tico de la Tierra
en ese preciso momento.
Al examinar las ollas desde la prehistoria hasta los tiempos
modernos, el ge�logo John Shaw de la Universidad de Liverpool en
Inglaterra, ha descubierto c�mo ha cambiado dr�sticamente el campo.
"Cuando trazamos los resultados de la cer�mica", se�ala, "vemos una
r�pida ca�da al ir llegando hacia nuestros d�as. La tasa de cambio
es mayor en los �ltimos 300 a�os, de lo que ha sido por cualquier
otro tiempo en los pasados 5000 a�os. Va desde un fuerte campo hasta
un campo d�bil, y est� progresando muy r�pidamente."
Al ritmo actual, el campo magn�tico terrestre podr�a desaparecer
dentro de algunos siglos, dejando al descubierto el planeta a la
incesante explosi�n de part�culas cargadas desde el espacio, con
consecuencias impredecibles para el ambiente y la vida.
Otras posibilidades:. El campo pod�a dejar de debilitarse y empezar
a fortalecerse, o podr�a debilitarse hasta el punto en que
repentinamente cambia y revierte su polaridad - es decir que las
br�julas empiezan a apuntar al Polo Sur Magn�tico.
Un registro a�n m�s antiguo del campo fluctuante de la Tierra al que
se refiere Shaw muestra un cuadro m�s complicado.
Antiguos flujos de lava de las islas de Hawai revelan, tanto la
fuerza del campo cuando la lava se enfri� como su orientaci�n - la
direcci�n del norte y del sur magn�tico.
"Cuando nos remontamos unos 700.000 a�os", dice el ge�logo Mike
Fuller, de la Universidad de Hawai, "nos encontramos con un
incre�ble fen�meno. Repentinamente las rocas est�n magnetizadas al
rev�s. En lugar estar magnetizadas al norte como el campo de hoy,
est�n magnetizadas al sur."
Tal inversi�n de polaridad que parece ocurrir cada 250.000 a�os en
promedio, lo que nos coloca ya en el tiempo de otra inversi�n entre
los polos magn�ticos norte y sur.
El cient�fico Gary Glatzmaier de la Universidad de California en
Santa Cruz ha observado realmente tales inversiones, como se
producen en las simulaciones por ordenador (ver una en Ver un Cambio).
Estos eventos virtuales muestran sorprendentes similitudes con el
comportamiento actual del campo magn�tico de la Tierra y sugieren
que estamos a punto de experimentar otro rev�s, aunque tardar�
siglos en desarrollarse.
Algunos investigadores creen que ya estamos en la fase de transici�n,
con un incremento de �reas de anomal�as magn�ticas - donde las
l�neas de campo se est�n moviendo en sentido contrario - se�alizando
un estado cada vez m�s d�bil y ca�tico de nuestro escudo protector.
El geof�sico Rob Coe, tambi�n de la Universidad de California en
Santa Cruz, pudo incluso haber encontrado un registro de lava en
Oregon que mapea el caos magn�tico que sobreviene durante un per�odo
de inversi�n.
La imagen que surge pudiera no estar a la altura de los est�ndares
de desastres de Hollywood, pero teniendo en cuenta que la
civilizaci�n humana nunca ha tenido que hacer frente a esa situaci�n
antes, podr�a ser un momento interesante y desafiante. |
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