Los geólogos han descubierto que pueden ocurrir cambios fuertes en la polaridad del campo magnético de la Tierra en muy poco tiempo: solo un siglo y medio es suficiente para que los polos giren más de 100 grados. Los científicos llegaron a esta conclusión como resultado del análisis de radioisótopos y paleomagnéticos de estalagmitas de unos 100 mil años de antigüedad, encontradas en una de las cuevas del sur de China. Además, una transición tan rápida puede ser el comienzo de un largo período de anomalía geodinámica, en el que el campo magnético de la Tierra cambia de dirección con bastante frecuencia y rapidez en el transcurso de un milenio, escriben los científicos en Proceedings of the National Academy of Sciences.
A principios del siglo XX, los geólogos descubrieron que los polos magnéticos sur y norte de la Tierra cambiaban de lugar varias veces durante la vida de nuestro planeta. El proceso de cambio de polos es de naturaleza estocástica y, por lo tanto, no tiene un período pronunciado; entre dos cambios sucesivos de posición pueden ocurrir varias decenas de milenios y varios millones de años. Al mismo tiempo, durante la vida de una persona en la Tierra, tal inversión nunca ha ocurrido.
Se cree que el último de estos trastornos ocurrió hace unos 773 mil años, pero después de eso, las llamadas "excursiones geomagnéticas", períodos de inestabilidad del campo magnético, en los que la dirección del campo magnético gira temporalmente en un ángulo de 60 a 180 grados, después de lo cual con bastante rapidez vuelve a su posición original. La intensidad del campo durante tales eventos en algunas áreas puede reducirse a casi cero. Como en el caso de la inversión completa del campo magnético, estos períodos de inestabilidad están asociados con procesos turbulentos que ocurren en la capa de metal líquido del núcleo de la Tierra; sin embargo, aún no se ha propuesto una explicación inequívoca de este efecto.
Para estudiar con más detalle los procesos que ocurren durante una excursión geomagnética de este tipo, los geólogos de Taiwán, China y Australia, liderados por Chuan-Chou Shen de la Universidad Nacional de Taiwán, propusieron estudiar estalagmitas de la cueva Sanxing en el sur de China.
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Ubicación de la cueva Sanxing, donde se recolectaron estalagmitas para la investigación paleomagnética, y se examinaron fotografías de dos estalagmitas.
El análisis del contenido de isótopos de uranio y torio en las estalagmitas permitió fechar las muestras con una precisión de 10 años: resultó que la edad de las rocas es de 91 a 107 mil años. Otros estudios paleomagnéticos mostraron que durante este intervalo se observó un número bastante grande de anomalías magnetodinámicas en la Tierra, en las que la duración y la frecuencia variaban mucho. La amplitud de la inversión del campo magnético durante este período a veces excedía los 100 grados, mientras que estas rotaciones mostraban una asimetría pronunciada: en relación con la dirección normal, la polaridad en el hemisferio oriental giraba principalmente hacia el sur y el este.
Resultó que si en el período de 92 a 98 mil años atrás, algunos períodos de anomalías se extendieron por milenios, entonces hace 103-106 mil años, la duración de las excursiones geomagnéticas fue algo menor: varios siglos. Los científicos también lograron medir la duración de la inversión del campo magnético. Resultó que el campo magnético de la Tierra tardó solo unos 144 años en girar cien grados, esto es mucho menos que el tiempo que los científicos anteriormente consideraban suficiente para tal proceso.
La inclinación del eje magnético de la Tierra en el período de 99 a 96 mil años atrás (izquierda) y el diagrama del desplazamiento máximo del polo magnético del planeta durante este período (derecha).
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Según los geólogos, los datos que obtuvieron permitieron por primera vez estimar con tanta precisión las características temporales de las excursiones geomagnéticas con un cambio brusco en la polaridad del campo magnético terrestre. Los autores del trabajo señalan que durante los períodos de tales anomalías, el campo magnético del planeta siempre se debilita, por lo que la radiación cósmica puede penetrar más profundamente en la atmósfera. Los resultados del trabajo mostraron que un cambio en la polaridad magnética puede ocurrir muy rápidamente, y si esto sucede, afectará a los sistemas de satélites, la biosfera y la sociedad humana.
Para estudiar con mayor precisión la dinámica del campo magnético de la Tierra, los científicos no solo realizan investigaciones geológicas, sino que también utilizan métodos computacionales modernos. Entonces, utilizando modelos informáticos, los geólogos pudieron demostrar que el cambio en la polaridad magnética de nuestro planeta, muy probablemente, se produce como resultado de la influencia de las ondas de dínamo dentro del núcleo. Es interesante que a veces, al estudiar problemas tan complejos, no solo los enfoques modernos vienen al rescate, sino también los rituales de las personas que vivieron en la Tierra hace más de mil años. Entonces, midiendo la magnetización de las partículas de arena que se formaron al prender fuego a los corrales de ganado en el sur de África, los científicos reconstruyeron la imagen de la distribución del campo magnético de la Tierra en 1000-1600 d. C.
Alexander Dubov
