Los rayos cósmicos atravesaron la atmósfera de la Tierra hace 41.000 años
Una geofísica aporta nuevos datos sobre una breve inversión del campo magnético de la Tierra que tuvo lugar hace entre 42.200 y 41.500 años.
Por la Unión Europea de Geociencias
Imagen conceptual de la Tierra atravesada por rayos cósmicos. Crédito: Copilot.
El campo magnético de la Tierra nos protege de la peligrosa radiación del espacio, pero no es tan permanente como podríamos creer. Científicos de la Asamblea General de la Unión Europea de Geociencias acaba de presentar una nueva información sobre una excursión en la que el campo magnético terrestre disminuyó y los dañinos rayos espaciales bombardearon el planeta. Sucedió hace 41.000 años.
No hay que olvidar que una excursión geomagnética es un fenómeno en el que el campo magnético de la Tierra experimenta un cambio significativo en su orientación o intensidad durante un período de tiempo relativamente corto en términos geológicos, que puede durar desde miles hasta millones de años.
Durante una excursión geomagnética, el polo magnético de la Tierra puede moverse a una ubicación diferente y puede debilitarse temporalmente. De este modo, el norte magnético no solo se tambalea, alejándose del norte verdadero (una ubicación geográficamente definida), sino que, ocasionalmente, se invierte. Durante estas inversiones, el norte se convierte en sur, el sur se convierte en norte y, en el proceso, la intensidad del campo magnético disminuye.
Pero también existen las llamadas excursiones del campo magnético, breves periodos de tiempo en los que la intensidad del campo magnético disminuye y el dipolo —o dos polos magnético— que conocemos puede desaparecer, y ser sustituido por múltiples polos magnéticos.
La excursión de Laschamps duró solo mil años.
La llamada excursión de Laschamps, que currió hace unos 41.000 años, durante el Pleistoceno Superior, es una de las mejor estudiadas. Recibe su nombre del pueblo de Laschamps, en Francia, donde se descubrieron evidencias de este evento en sedimentos volcánicos.
Durante la excursión de Laschamps, el campo magnético de la Tierra experimentó una inversión temporal, lo que significa que el polo magnético norte se convirtió temporalmente en el polo magnético sur, y viceversa. Esta inversión geomagnética fue breve en términos geológicos, ya que duró solo unos mil años. Durante este período, el campo magnético de la Tierra también se debilitó significativamente, lo que se traduce en una menor protección de la superficie terrestre frente a los dañinos rayos cósmico. Así, la excursión de Laschamp podría haber tenido implicaciones importantes para la vida en la Tierra en ese momento.
Los rayos cósmicos pueden incluir protones, electrones, núcleos atómicos e incluso núcleos de átomos más pesados.
Recordemos que los rayos cósmicos son partículas subatómicas que viajan a través del espacio a velocidades cercanas a la de la luz y que bombardean constantemente la Tierra desde todas las direcciones. Estas partículas pueden incluir protones, electrones, núcleos atómicos e incluso núcleos de átomos más pesados.
Los rayos cósmicos provienen de diversas fuentes en el universo, como supernovas, estrellas de neutrones, agujeros negros y otros eventos energéticos extremos. Algunos rayos cósmicos son generados dentro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, mientras que otros pueden provenir de fuera de nuestra galaxia, de fuentes extragalácticas.
A medida que los rayos cósmicos interactúan con el gas interestelar, pueden producir rayos gamma, que se pueden ver en la imagen de rayos gamma EGRET de la Vía Láctea, que se muestra sobre estas líneas. Crédito: NASA
Para saber cuándo los rayos cósmicos bombardearon intensamente la superficie de la Tierra en el pasado, los científicos pueden medir los radionucleidos cosmogénicos en núcleos tanto de hielo como de sedimentos marinos. Estos isótopos especiales se producen por la interacción entre los rayos cósmicos y la atmósfera terrestre; nacen de los rayos cósmicos, de ahí que sean cosmogénicos.
Así pues, los momentos de menor intensidad del campo paleomagnético —lo que se traduce en un menos blindaje contra la radiación cósmica— deberían correlacionarse con tasas más altas de producción de radionúclidos cosmogénicos en la atmósfera terrestre. Sanja Panovska, geofísica del German Research Centre for Geosciences (GFZ) en Potsdam (Alemania), ha estudiado a fondo la relación entre la intensidad del campo paleomagnético y los nucleidos cosmogénicos durante la excursión de Laschamps. En concreto, Panovska se ha centrado en el clima espacial.
Lo que nos dice el berilio-10.
Las variaciones de radionúclidos cosmogénicos como el berilio-10 proporcionan un indicador independiente de cómo cambió la intensidad paleomagnética de la Tierra. De hecho, Panovska ha descubierto que la tasa media de producción de berilio-10 durante la excursión de Laschamps fue dos veces superior a la producción actual de este isótopo radioactivo del berilio. Esto implica una intensidad muy baja del campo magnético y la llegada de muchos rayos cósmicos a la atmósfera terrestre.
Para obtener más información de los datos de radionúclidos cosmogénicos y paleomagnéticos, Panovska reconstruyó el campo geomagnético utilizando ambos conjuntos de datos. Sus reconstrucciones muestran que durante la excursión de Laschamps, la magnetosfera se contrajo cuando el campo disminuyó drásticamente. "Esto se tradujo en una merma del blindaje de nuestro planeta—explica Panovska. Y añade—: Comprender estos fenómenos extremos es importante para su ocurrencia en el futuro, las predicciones climáticas espaciales y la evaluación de los efectos en el medio ambiente y en el sistema terrestre".
Información facilitada por la Unión Europea de Geociencias -Adaptación: Enrique Coperías / Rexmolón Producciones
Fuente: Panovska, S. Long-term changes of the geomagnetic field: recent progress, challenges and applications , EGU General Assembly 2024, Vienna, Austria, 14–19 Apr 2024, EGU24-10977. DOI: https://doi.org/10.5194/egusphere-egu24-10977
