Fue Sir William Gilbert (1544-1603), científico y médico de la corte de la reina Isabel I de Inglaterra, quien propuso por primera vez la existencia del campo magnético terrestre, de manera que la Tierra funciona como un gigantesco imán permanente. La razón por la que la Tierra (y otros planetas) producen un campo magnético es todavía objeto de controversia, aunque es admitido que está relacionado con la existencia de iones y material ferromagnético en el núcleo y con la velocidad de rotación.
A pesar de que las propiedades de la magnetita, un óxido de hierro que puede atraer metales, se conocían desde unos dos mil años antes en la civilización china, la obra de Gilbert supone el primer tratado sobre el campo magnético terrestre sobre la base de una experimentación sistemática. Hasta entonces se creía, erróneamente, que la aguja de la brújula era atraída por la Estrella Polar o por islas magnéticas situadas en el Ártico.
Este fenómeno global del magnetismo terrestre tiene una influencia importantísima en la vida de nuestro planeta. Por ejemplo, tiene un papel fundamental como escudo protector frente a las partículas cargadas de alta energía procedentes del Sol, influye en los sistemas de navegación y de comunicación y sirve como mecanismo de orientación para muchos seres vivos (como varias especies de aves, mamíferos marinos, tortugas o bacterias).
El campo magnético solar y el viento de partículas empujan el campo magnético terrestre, que actúa como escudo protector frente a las partículas cargadas que continuamente bombardean la Tierra.
Además, este hecho provoca las auroras boreales y australes, ya que, debido a colisiones de estas partículas con los iones de gases que hay en la atmósfera, se producen emisiones de energía en el espectro visible generando imágenes de colores.
Más del 95% del campo magnético terrestre tiene su origen en el núcleo de la Tierra. Sin embargo, hay que señalar que en la actualidad no existe una teoría completa que permita comprender en detalle el origen y el comportamiento del campo magnético terrestre y, mucho menos, predecir su evolución futura. Para Einstein, comprender el origen del campo magnético terrestre era uno de los desafíos más importantes de la física.
Un campo magnético cada vez más débil
El campo magnético de la Tierra no es constante ni inamovible, sino que cambia continuamente en intensidad y dirección, y a escalas de tiempo muy diversas. Investigaciones recientes demuestran que existe una tendencia global de debilitamiento del campo magnético terrestre desde hace unos dos mil años y que, además, esta tendencia se ha acelerado bruscamente desde 1840. ¿Por qué ocurre este fenómeno? ¿Deberíamos preocuparnos?
Polos geográficos y magnéticos
La Tierra tiene cuatro polos: dos geográficos y dos magnéticos.
Los polos geográficos están situados en los puntos más extremos del planeta y están vinculados al eje de rotación terrestre. Son los dos puntos de la superficie terrestre por donde la esfera terrestre es atravesada por el imaginario eje de rotación.
Coinciden siempre con el Norte y el Sur de la Tierra en términos geográficos. Al situado en el extremo norte se le llama polo norte, boreal o ártico, y al situado en el extremo sur, polo sur, meridional o antártico.
Respecto a los polos magnéticos, la Tierra crea un campo magnético, debido a la naturaleza y composición de su núcleo interno, junto al campo gravitatorio, debido a su masa, y al eléctrico, debido a la carga eléctrica negativa que tiene en su superficie.
Es un campo magnético cuyos polos no coinciden exactamente con los geográficos. El polo norte magnético se encuentra a unos 1500 km del polo norte geográfico. Los últimos datos de los que disponemos lo sitúan en la isla de Bathurst, al noroeste de Canadá.
En las últimas décadas se está produciendo un movimiento acelerado del polo norte magnético.
Durante siglos, el polo norte magnético ha sido el sistema de orientación utilizado por navegantes para determinar el resto de los puntos cardinales. Pero las observaciones indican que si en la década de los años setenta del siglo pasado, el polo norte magnético se movía a razón de unos 12 km/año, en la actualidad, cuarenta años después, lo hace a 64 km/año. Es decir, lo hace cada vez más rápido, lo que es un asunto preocupante.
Un ritmo de aceleración que, de seguir así, en el año 2050 situaría el polo norte magnético en Siberia (Rusia), una alteración magnética cuyas consecuencias no presagian nada bueno para la vida tal como la conocemos en el planeta. Y lo peor es que, por ahora, el mundo científico no ha encontrado una explicación para esta aceleración. Ignora la causa.
Se trabaja con la hipótesis de ciertas sacudidas geomagnéticas en el centro de la Tierra, pero no hay nada confirmado aún.
Cuando los polos se invierten
Otra manifestación de la variación temporal del campo magnético terrestre son las inversiones de polaridad que tienen lugar a escalas de tiempo geológicas. Así, estudios paleomagnéticos realizados en rocas distribuidas por toda la superficie terrestre han permitido comprobar que los polos magnéticos se han invertido numerosas veces a lo largo de la historia de nuestro planeta. Es decir, los polos norte y sur magnéticos intercambian sus posiciones. Además, estos estudios evidencian que las inversiones de polaridad ocurren sin seguir un patrón definido y además presentan distintas duraciones.
Otra cuestión de mayor calado es la progresiva inclinación del eje terrestre, que podría dar un vuelco al planeta Tierra y recolocar los polos geográficos, como ya ha ocurrido también en el pasado. De ello se habrían hecho eco la mayor parte de las antiguas civilizaciones con sus mitos referentes al «diluvio universal».
Es lógico que si la cantidad de hielo disminuye en el norte para aumentar en el sur, el planeta, o más bien su manto, se vuelva más pesado por un lado y más ligero en el contrario. Algunos científicos afirman que este desequilibrio en la balanza terrestre, causado por la redistribución polar, puede provocar que la Tierra se comporte «como un rodillo», es decir, su eje de rotación podría variar su inclinación un cierto número de grados.
El efecto más inmediato producido por el deshielo se observa en el aumento del nivel del mar. Según la NASA , este incremento se ha situado en 23 centímetros durante el último siglo. Pero las previsiones sobre el calentamiento global son mucho más pesimistas. Las estimaciones de la agencia espacial de EE.UU. predicen que el nivel del mar llegará a a aumentar hasta un metro hacia 2100.
Años de investigaciones por parte de científicos estadounidenses, chinos, japoneses y británicos han permitido la creación de lo que hoy conocemos como el mapa de la helada Antártida, con sus archipiélagos y profundos cañones. La temperatura de este continente se encuentra a -90ºC, y en algunas zonas las capas de hielo superan los 3 kilómetros. Aunque parezca increíble, hace 34 millones de años sus montañas se encontraban llenas de prados y jardines florecientes. O sea, que el continente austral actual no era en aquel tiempo el polo sur y ese cambio de polaridad puede volver a repetirse.
¿Nos estamos acercando a una inversión de los polos?
La rapidez del debilitamiento de la intensidad del campo magnético terrestre que está teniendo lugar en la actualidad, junto con la aceleración del movimiento del polo, ha llevado a especulaciones sobre la posibilidad de que nos estemos acercando a un nuevo cambio de polaridad y sobre los posibles efectos catastróficos del mismo. Según algunos cálculos, las reversiones magnéticas han ocurrido con una frecuencia de 1 a 5 eventos cada millón de años.
Ahora, un estudio realizado por científicos de la Universidad de California en Berkeley (UCB) y la Universidad de Columbia, junto con investigadores franceses e italianos, ha concluido que la última inversión magnética que se produjo en la Tierra se dio hace 786.000 años y no se prolongó durante miles de años, sino que se produjo en menos de un siglo.
Esa rapidez en la reversión geomagnética terrestre –por la que las posiciones del polo norte y sur magnéticos se intercambian– ha sorprendido a los responsables de la investigación, publicada en la revista Geophysical Journal International, que señalan que el cambio se dio «en lo que dura una vida humana». «Lo más interesante de nuestro estudio fue poder constatar que el campo magnético de la Tierra puede cambiar muy rápidamente. Imaginábamos que podía suceder, pero no contábamos con los datos que lo corroboraran», explica Paul Renne, profesor de Geología en la UCB y unos de los coautores del estudio.
Según Renne, las reversiones de los polos vienen precedidas por un periodo de inestabilidad que puede prolongarse entre 2000 y 5000 años. «Si es similar al que se dio hace 786.000 años, puede ser que estemos entrando en el periodo de inestabilidad que puede prolongarse durante miles de años. Pero no estamos seguros de que eso vaya a ser así. Es por eso por lo que debemos considerar la posibilidad de que la inversión ocurra de manera muy rápida», apunta Paul Renne.
¿Qué consecuencias tendría para la vida en la Tierra una inversión de los polos magnéticos?
«Los cambios en el magnetismo terrestre podrían tener consecuencias en las infraestructuras eléctricas del planeta y también, por ejemplo, en los instrumentos de navegación», señala el geólogo.
«Además, también se podrían producir consecuencias en la naturaleza, ya que sabemos que muchos animales, como los pájaros, la ballenas o las abejas, utilizan el campo magnético para orientarse».
Otros investigadores advierten que si durante el proceso de inversión de los polos el campo magnético se debilitara excesivamente o incluso desapareciera, aunque solo fuera durante un corto periodo de tiempo, perderíamos nuestra protección contra la radiación solar y los rayos cósmicos, lo que podría afectar a la vida en nuestro planeta, ya que estos pueden producir mutaciones genéticas.
Conclusión
Sin ánimo de ser catastrofistas, sabemos que la Tierra es un ser vivo y que los polos se han invertido ya en una veintena de ocasiones y el mundo ha seguido girando. No va a ser el fin del mundo, pero tendrá importantes consecuencias.
Tampoco existen evidencias de que las inversiones de polaridad magnética ocurridas con anterioridad hayan provocado grandes catástrofes naturales ni hayan amenazado la supervivencia humana.
Por otro lado, el hecho de que nuestro campo magnético varíe en intensidad no significa en ningún caso que vaya a desaparecer o a apagarse por completo. Los registros geológicos confirman que el campo magnético se ha desplazado, pero nunca se ha apagado.
Ahora bien, el Homo sapiens actual depende profundamente de la tecnología, y ese puede ser su talón de Aquiles. Si aprendemos de la historia, no podremos impedir que la Tierra cumpla con sus ciclos y movimientos; es más, eso es bueno y necesario para la vida del planeta. Pero sí podemos prever consecuencias equivalentes a las pasadas y prepararnos con antelación. Por ejemplo, las compañías de satélites ya están desarrollando nuevos y más resistentes materiales al clima espacial extremo, además de adaptar sus equipos con capas adicionales de protección. Mientras tanto, como prevención y sin alarmar con el apocalipsis, las autoridades deberían preparar a la población para sobrevivir al peor de los escenarios.
«La naturaleza esta constituida de tal manera que es experimentalmente imposible determinar sus movimientos absolutos» (Albert Einstein).
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Muy esclarecedor este artículo. Muchas gracias.
Muy interesante a la vez que preocupante la situación en nuestro planeta. Felicidades por el artículo.
Víctor