Cambios en las condiciones del núcleo podrían tener impacto sobre el momento angular de la Tierra

Físicos de Francia han relacionado las variaciones sutiles en la longitud del día con las condiciones en el núcleo de de la Tierra, donde se origina su campo magnético. El hallazgo podría mejorar nuestra limitada comprensión de cómo se genera el campo y por qué cambia en respuesta a las condiciones en lo profundo del interior de la Tierra

El flujo de hierro fundido en el núcleo externo crea la geodínamo terrestre, lo que lleva a un campo magnético de escala planetaria. Fuera de esto, sin embargo, los geofísicos saben muy poco sobre el campo, por ejemplo sobre su intensidad en el núcleo o por qué su orientación suele fluctuar. Los investigadores sospechan, sin embargo, que las variaciones en el campo están estrechamente vinculadas con el cambio de condiciones en el núcleo fundido.

Como no podemos tener acceso al núcleo de la Tierra directamente, los investigadores buscan pistas en la superficie. Una interesante sugerencia es que las condiciones cambiantes en el núcleo podrían tener un impacto sobre el momento angular de la totalidad del sistema terrestre. La implicación es que la variación de los patrones de flujo en el núcleo podría tener un impacto en la rotación de la Tierra, lo cual podría llevar a ligeras variaciones en la longitud del día.

Nueva onda

Nicolas Gillet, y sus colegas de la Universidad Joseph Fourier, dicen tener las más firmes pruebas hasta el momendo de que, en efecto, esto sucede. Reconstruyendo el flujo dentro del núcleo de la Tierra con el uso de un modelo establecido de la geodínamo, los investigadores observaron un tipo de onda —a la que se le llama onda de Alfven— que emerge desde el interior del núcleo. Creen que esta onda, que no se había visto antes en simulaciones, está transfiriendo momento angular a través del núcleo hacia el manto que lo cubre.

Una inspección más detallada de las simulaciones reveló que estas ondas de Alfven son arrastradas por el campo magnético y se repiten una vez cada seis años. El resultado clave es que esta periodicidad coincide con una señal de seis años en la variación de la extensión del día, lo que llevó a los investigadores a relacionar los dos fenómenos. Ellos sostienen que las ondas Alfven juegan un papel clave en el balance del momento angular en la Tierra. “Cuando el núcleo gira más rápido, la rotación del manto debe ser más lenta para compensar, lo que a su vez acrecienta la duración del día”, explica Nicolas Gillet.

Luego de haber establecido esta relación, el equipo de Gillet enfocó su atención en cuando las ondas Alfven se propagan a través del núcleo. Al darse cuenta de que las ondas requieren aproximadamente cuatro años para alcanzar el manto, pudieron calcular la intensidad del campo magnético de la Tierra dentro del núcleo, que es de aproximadamente 4 mT. Este valor es el más confiable hasta la fecha para el campo magnético en el núcleo, afirman los investigadores.

Un buen valor

Ulrich Christensen, geofísico del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar está impresionado por el enfoque unificado que usó el equipo de Gillet. “Me gusta el valor derivado de este análisis, ya que está en consonancia con lo que cabría esperae de las recientes simulaciones de la geodínamo”, dijo.

Las estimaciones anteriores del campo magnético dentro del núcleo venían directamente de simulaciones numéricas, o de la interpretación de datos geomagnéticos reunidos en la superficie. “Nuestro estudio revisita la estimación a partir de datos geofísicos, y se reconcilia con las simulaciones de la geodínamo”, dice Gillet.

Puede que el significado pleno de esta investigación no lo hayamos comprendido aún. Los investigadores creen que pueden continuar en desarrollo de un modelo más completo de la geodínamo y de la manera en quese transfiere el momento angular a través del núcleo. “Es importante para comprender cómo funciona la geodínamo y cómo se relaciona esto con la historia térmica del planeta”, dice Gillet.

La investigación es publicada en la revista Nature.

Esta nota se complementa con la publicada en esta sección el día 5 de mayo sobre el mismo tema.

Fuente: Physics World. Aportado por Eduardo J. Carletti

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