Cero absoluto y el campo magnético terrestre

Hace un par de días vi en la televisión la película de ciencia ficción “Cero Absoluto“, dirigida por Robert Lee. Fue rodada en 2005 y, en ella, el campo magnético de la tierra cambiaba su polaridad y producía un cambio climático acelerado tras el que se alcanzaba el cero absoluto de temperatura, -273 ºC. La imagen estrella de la película era la aparición de un gigantesco iceberg en la paya de Miami, que precedía a una gran catástrofe en la zona más ecuatorial del planeta. La verdad es que la película era bastante cutre y, además, el hecho de que en la Tierra pudiera darse una temperatura tan baja es bastante inverosímil. Sin embargo, como todo trabajo de ciencia ficción, despierta muchas preguntas. ¿Es cierto que cambia el campo magnético terrestre cada cierto tiempo? ¿Por qué se produce? ¿Puede producir un cambio climático tan drástico?

El campo magnético terrestre

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El campo magnético terrestre hace que la Tierra pueda ser considerada un imán dipolar, con un polo norte y un polo sur magnéticos. Por eso, en los polos terrestres las agujas de las brújulas se colocan en horizontal, mientras que en el ecuador están en vertical. Su importancia radica en que es capaz de desviar el viento solar, un flujo de partículas energéticas que emana del Sol. Sin este campo magnético, la energía llegaría a nuestra atmósfera y produciría, por ejemplo, la destrucción de la capa de ozono, sin la que sería imposible la vida. Este fenómeno es el responsable de las auroras australes y boreales, que se producen cuando el viento solar choca contra el campo geomagnético y se desvía hacia los polos. En estas zonas va congregándose, produciéndose una acumulación de energía que da lugar a las radiaciones electromagnéticas que provocan las espectaculares auroras.

Como sabemos, el interior de la Tierra está formado por varias capas de distintos materiales y características. Una de estas capas es el núcleo externo, formado mayoritariamente por hierro y níquel fundidos por las altas temperaturas y presiones a las que están expuestos. Gracias a la rotación terrestre y a las diferencias de temperatura existentes entre las partes externas e internas de esta capa, los metales en estado líquido se mueven formando corrientes helicoidales. El hecho de que estos metales sean buenos conductores de la electricidad produce un “efecto dinamo”, es decir, este movimiento tiene como resultado la formación de un campo eléctrico. Además, los campos eléctricos y magnéticos están muy relacionados. Por ello, la generación de este campo eléctrico produce, a su vez, el campo magnético terrestre, al igual que se imanta una barra de hierro cuando la situamos en el centro de una bovina de hilo conductor por el que pasa una corriente eléctrica.

Los polos magnéticos de la Tierra, sin embargo, no se corresponden exactamente con los polos geográficos. Este efecto se conoce como declinación magnética. En la actualidad, el polo norte magnético se encuentra en el ártico canadiense, a unos 1600 kilómetros del polo norte geográfico. La declinación produce que las brújulas no apunten exactamente al norte, fenómeno conocido por los exploradores y los marinos desde hace siglos.

La magnetosfera, una capa cambiante

El campo magnético de la Tierra está influido por una gran cantidad de factores. Se calcula que el 80 – 90% de estos factores son de origen terrestre. Entre ellos están las particularidades de las capas internas del planeta o, incluso, la presencia de yacimientos de níquel y hierro en la superficie. Otros fenómenos, como las tormentas solares, también pueden afectar al equilibrio geomagnético. 

Esto hace que tanto la intensidad como la orientación del campo magnético sean cambiantes a lo largo del tiempo y del punto del planeta donde nos encontremos. Podemos medir las variaciones del campo magnético en periodos de tiempo que van de los segundos a los millones de años. Los cambios a corto plazo, hasta un año, pueden considerarse producto de cambios puntuales en las condiciones de la Tierra. Los cambios a largo plazo, sin embargo, se achacan a cambios permanentes en la estructura del planeta, por lo que son los más importantes.

La intensidad del dipolo magnético se ha ido reduciendo a razón de un 6,3% por siglo en los últimos 200 años. Esto supondría que, dentro de 1600 años, el campo magnético se anularía. Además, el norte magnético se desplaza al oeste unos 0,2º por año desde el 1400 a.C. Este constante movimiento ha provocado a lo largo de la historia del planeta numerosas inversiones del campo magnético. El intervalo de tiempo entre estas inversiones no es fijo, y puede estar entre los 100.000 y los 50 millones de años. La última de estas inversiones se produjo aproximadamente hace 780.000 años, aunque un estudio de 2012 del Centro de Investigación Alemán para las Ciencias de la Tierra afirma que hubo un breve periodo de inversión magnética en la última Edad de Hielo, hace solo 41.000 años.  

La orientación del campo magnético es medida por los geólogos y geofísicos estudiando rocas, depósitos y sedimentos. Las trazas de hierro y otros elementos magnéticos que los forman se orientan en función de la fuerza magnética que imperaban cuando se solidificaron. Así, estudiando la orientación de estas trazas, y datando la fecha en la que se formaron las rocas, se puede conocer la orientación del campo magnético terrestre en esa época.

¿Se aproxima la siguiente inversión magnética?

Un reciente estudio publicado en la revista Nature Geoscience y llevado a cabo por geofísicos del Centro Espacial Nacional de Dinamarca aporta pruebas sobre un posible comienzo de la inversión. Entre ellos está el gran debilitamiento del campo magnético en algunas zonas del planeta, como el Pacífico, Sudáfrica y algunas regiones del Pacífico y el Atlántico Sur. Se piensa que ésto podría producirse por cambios rápidos y casi repentinos en el movimiento del magma del núcleo terrestre. 

En la actualidad se están comenzando a notar algunos efectos, producidos por una mayor incidencia del viento solar en estas zonas. Esto provoca la llegada a la Tierra de un mayor número de radiaciones que, aunque no son capaces de alterar la temperatura del planeta, interfieren con las ondas de radio de satélites y aviones.

Sin embargo, lo cierto es que se han observado indicios del inicio de la inversión del campo magnético en varias épocas geológicas, efecto que en muchos casos no se completó. Además, esta inversión tardaría miles de años en producirse, y no existen pruebas que relacionen este proceso con cambios climáticos drásticos o con extinciones masivas. Lo más probable es que, de producirse hoy día, afectaría sobre todo a las tecnologías y las comunicaciones, pero no daría lugar a una catástrofe.

En definitiva, los más probable es que no se alcance el cero absoluto si se produce la inversión magnética. Esta interpretación bastante libre del fenómeno por parte de Cero Absoluto es la causa de una gran cantidad de críticas a esta película. Sin embargo, la función de la Ciencia-Ficción seguramente no sea dar un reflejo fiel de la realidad, sino despertar curiosidad y plantear preguntas, tanto al mundo científico como a la sociedad en general. Esto, que también puede aplicarse al reciente auge del cine y la literatura científica, es un potente foco de divulgación científica siempre y cuando seamos capaces de diferenciar lo real de lo inventado, la Ciencia de la Ficción.

Fuente | National Geographic