Dos enormes estructuras de roca más caliente que su entorno, ocultas a unos 3 000 kilómetros de profundidad bajo África y el océano Pacífico, llevan millones de años influyendo en el campo magnético de la Tierra. Un nuevo estudio indica que estas masas modifican el flujo de calor entre el núcleo y el manto y ayudan a que nuestro “escudo magnético” sea más estable.
La investigación, liderada por geofísicos de la Universidad de Liverpool y publicada en la revista Nature Geoscience, combina el registro magnético fósil de antiguas lavas con simulaciones de superordenador del movimiento del hierro líquido en el núcleo externo. En el fondo, lo que muestra es que el interior profundo de la Tierra es más desigual y más influyente de lo que pensábamos.
¿Qué son exactamente esas “burbujas” ocultas?
Desde hace décadas, las ondas sísmicas revelan dos grandes regiones en la base del manto, bajo África y bajo el Pacífico, donde se frenan al atravesarlas, señal de que el material es distinto o más caliente que alrededor. Cada zona tiene un tamaño comparable al de un continente y se mantiene casi inmóvil durante tiempos geológicos muy largos.
Lo que faltaba por aclarar era hasta qué punto estas zonas podían influir en el núcleo líquido que hierve justo debajo y, por tanto, en el campo magnético global.
Rocas antiguas como “cintas” del campo magnético
Cuando una colada de lava se enfría en la superficie, los minerales ricos en hierro se orientan siguiendo la dirección del campo magnético del momento. Es como si la roca guardase una pequeña grabación de cómo estaba orientado el “imán” de la Tierra cuando solidificó.
Al analizar rocas de hasta 250 millones de años, el equipo vio que esa dirección no solo cambiaba con la latitud. También aparecían patrones que dependían de la longitud donde se formó la lava, sobre todo en zonas cercanas al ecuador. Esa pista encajaba muy bien con la posición de las dos grandes “burbujas” del manto profundo.
Lo que dicen los superordenadores
Para comprobar la idea, los científicos recurrieron a modelos numéricos de la geodinamo, el proceso por el que el movimiento del hierro líquido en el núcleo externo genera el campo magnético. Primero probaron un planeta ideal en el que el calor sale de forma uniforme hacia todo el manto. En ese escenario, el campo resultante no mostraba las variaciones observadas o bien se volvía demasiado caótico y débil.
Después introdujeron en el modelo dos zonas del manto donde el flujo de calor desde el núcleo era mucho menor, situadas en las mismas posiciones que las estructuras detectadas por la sismología. Con ese patrón, los mapas simulados del campo se parecían mucho más a los deducidos de las rocas antiguas y, además, las simulaciones mostraban un campo más estable en el tiempo.
En términos sencillos, esas regiones más calientes actúan como un aislante que frena la pérdida de calor del núcleo líquido que tienen debajo. El fluido de hierro en esas áreas se mueve menos, participa menos en la “batidora” magnética y también puede apantallar parte del campo, como cuando se pierde cobertura al entrar con el móvil en un ascensor metálico.
Por qué importa para el planeta y para nosotros
El campo magnético terrestre desvía buena parte del viento solar y de las partículas de alta energía que llegan del espacio. Sin ese escudo, la atmósfera y la superficie recibirían mucha más radiación y nuestras redes eléctricas, satélites y sistemas de navegación serían mucho más vulnerables a las tormentas solares.
Saber que existen mecanismos en el interior profundo de la Tierra que ayudan a que ese campo sea más estable durante cientos de millones de años no significa que estemos “blindados” frente a cualquier cambio, pero sí aporta una pieza importante al rompecabezas. También mejora las reconstrucciones del pasado geológico, desde la posición de antiguos supercontinentes hasta la historia del vulcanismo y del clima.
Quedan muchas preguntas abiertas. Aún no está claro de qué están hechas exactamente estas “burbujas”, cómo se formaron ni si han mantenido siempre la misma forma. Lo que sí muestra el nuevo trabajo es que el magnetismo fósil de las rocas, combinado con la potencia de los superordenadores, se ha convertido en una herramienta clave para espiar lo que ocurre a miles de kilómetros bajo nuestros pies.
El estudio científico completo ha sido publicado en la revista Nature Geoscience.
