Reproducida en laboratorio la dinámica del campo magnético terrestre

ientíficos franceses han reproducido por vez primera en laboratorio la dinámica del campo magnético terrestre: observaron inversiones de un campo magnético mediante un derrame muy turbulento de sodio líquido, informa el Comisariado francés de la Energía Atómica CEA, en un comunicado.

El campo magnético de la Tierra permite que nuestro planeta se comporte como un imán gigantesco. Su origen probable se encuentra en los movimientos altamente desordenados que agitan el núcleo externo terrestre (fundido), lleno de hierro líquido, lo que produce lo que se conoce como efecto dinamo.

Este efecto consiste en la generación espontánea de un campo magnético en un fluido conductor eléctricamentre neutro, y es causante de cualquiera de los campos magnéticos de los diferentes cuerpos astronómicos.

Sobre todo desde los años 60 del siglo pasado, ha habido una efervescencia de estudios teóricos sobre este fenómeno, pero hasta la fecha no se habían podido reproducir las condiciones necesarias para que un determinado flujo produjera un campo magnético.

Efecto reproducido

La asociación VKS, formada por varias instituciones (CEA, el CNRS, la Ecole normale supérieure de Lyon y la Ecole normale supérieure-Paris ya había demostrado que es posible reproducir el efecto dinamo en una experiencia de laboratorio, tal como explicaron en un artículo publicado en la Physical Review Letters. La versión integra de este trabajo se publicó previamente en el repositorio online de acceso abierto y gratuito a pre-prints de artículos de física, Arxiv.

Con la ayuda de un turbulento derramamiento de sodio líquido producido por la rotación en sentido inverso de dos turbinas en un cilindro, descubrieron que dos turbinas girando a la misma velocidad originan espontáneamente, a partir de un cierto nivel, un campo magnético estacionario.

Lo que han observado en esta segunda oportunidad, según explican en un artículo publicado en Europhyisics Letters, es que cuando las turbinas giran a velocidades diferentes, añadiendo una rotación de conjunto parecida a la de los planetas y las estrellas, el campo dinamo puede variar con el paso del tiempo.

Algunos procesos presentan así similitudes con el comportamiento del campo magnético terrestre: por un lado, el campo pasa de un estado de polaridad a un estado opuesto en períodos aleatorios y la duración de las transiciones de un estado a otro es muy pequeña.

Por otro lado, los períodos de tiempo durante los cuales el campo es estable, tienen una duración variable pero siempre más larga que el tiempo necesario para una inversión. Por último, han podido observarse excursiones del campo, es decir, periodos durante los cuales el campo decrece y después crece de nuevo sin cambiar de polaridad. Para otras velocidades de rotación, el campo magnético puede invertirse de forma periódica, girando en el espacio sin anularse, como se observa en el Sol.

Inversión de los polos

La importancia de estos descubrimientos radica en que ponen al alcance de los estudios de laboratorio fenómenos que intrigan a los geofísicos y a los astrofísicos desde hace siglos, por lo que la experiencia adquirida ayudará a profundizar en la complejidad de los fenómenos terrestres, particularmente las inversiones magnéticas.

Hasta hace poco, las inversiones magnéticas terrestres se creía que eran aleatorias, pero podrían tener su origen en una suerte de memoria magnética terrestre que lo convertiría en un fenómeno exacto, señalaron científicos italianos.

Sea como fuere, dicha inversión se produce a intervalos que van desde unos 20.000 años hasta cerca de 50 millones de años y consiste en que los polos magnéticos se intercambian las posiciones norte y sur, aproximadamente cada 100.000 años. La inversión de polos magnéticos ha ocurrido varias veces en los últimos 160 millones de años. La última vez tuvo lugar hace 780.000 años,

Cuando se produce la inversión de los polos magnéticos, la llamada magnetosfera, que protege a la Tierra de las radiaciones solares y cósmicas, se ve severamente disminuida.

Aunque la vida en la Tierra ha superado ya esta situación en otras ocasiones, se sabe que en cambio los medios de comunicación modernos (como satélites o redes) se verán profundamente afectados. Gracias a los descubrimientos de la VKS, ahora tenemos la posibilidad de profundizar en estos episodios trascendentales para la historia del planeta.