Agitación zonal en el núcleo de la Tierra

geodinamo

Los flujos zonales son ubicuos en la naturaleza. Ejemplos comunes incluyen a los flujos de viento que circulan por el globo, o las corrientes en los océanos como la Corriente del Golfo. Ahora, investigadores de Japón, dice que podría haber flujos zonales en el centro de la Tierra, donde se genera el campo magnético de la Tierra.

La mayor parte de los geofísicos concuerdan en que el principal componente del campo magnético de la Tierra – el cual define los polos magnéticos – es un dipolo generado por la convección del hierro fundido en las profundidades del interior del planeta. Los investigadores, sin embargo, sólo pueden usar métodos indirectos para deducir los detalles finos de la geodinamo, que puede proporcionar pistas sobre por qué los polos magnéticos de la Tierra se han invertido cada millón de años, aproximadamente, en la historia de la Tierra.

En la búsqueda de estos detalles más finos, Akira Kageyama de la Universidad de Kobe y sus colegas han modelado la geodinamo para construir una imagen más detallada de la convección en el núcleo exterior de la Tierra. Su simulación estableció rápidamente un patrón de flujo secundario, que consta de columnas radiales similares a láminas internas, rodeadas por un flujo zonal cilíndrico en dirección oeste.

Este trabajo se llevó a cabo usando el supercomputador Earth Simulator, con sede en Japón, el cual ofreció la resolución esperada para determinar estos efectos secundarios. Kageyama y su equipo también confirmaron, usando un modelo numérico, que esta estructura de convección dual puede coexistir con la convección predominante que genera los polos norte y sur.

Kageyama dijo a physicsworld.com que este tipo de flujo zonal no ha sido observado en los modelos de geodinamo antes y podría proporcionar una “pista” sobre el mecanismo de inversión polar. La última vez que se inviertieron los polos norte y sur fue hace 780 000 años, por lo que, estadísticamente al menos, podríamos estar hacia una nueva inversión. Los geólogos hablan de “inversión” polar en un corto periodo de tiempo, pero en realidad el proceso lleva unos 10 000 años.

Esta investigación se publica en Nature.


Autor: James Dacey
Fecha Original: 12 de febrero de 2010
Enlace Original

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Comments (23)

  1. [...] Nuevas imágenes del nucleo de la tierra indican que la inversión de los polos podría estar cerca  http://www.cienciakanija.com/2010/02/23/agitacion-zonal-en-el-nucle…  por inakivk hace 3 segundos [...]

  2. Avances científicos para explicar el mecanismo de inversión polar de la Tierra (ing)…

    Kageyama dijo a physicsworld.com que este tipo de flujo zonal no ha sido observado en los modelos de geodinamo antes y podría proporcionar una “pista” sobre el mecanismo de inversión polar. La última vez que se invierti…

  3. lost

    jop!! me acababa de comprar una brújula :(

  4. Francisco Ruiz

    Y esta inversión de polos ¿que efectos tendría en la superficie?
    Aparte de las brujulas, ¿afectaría a aves o insectos? Y si los afecta es de suponer que tambien afecta ecosistemas

  5. [...] traducido y posteado en Ciencia Kanija, el original se publicó en PhysicsWorld, su autor es James [...]

  6. El tema es bonito e interesante, hace poco pude leer:

    “Modelo estándar del interior terrestre

    Si perforásemos un túnel hasta el centro de nuestro planeta, ¿qué encontraríamos? En la escuela nos enseñaron que allí hay una esfera de hierro en estado líquido y dentro de ella un núcleo sólido, parcialmente cristalizado, compuesto también de hierro, más níquel y algunos otros metales. El calor que brota de este núcleo provendría de la enorme presión gravitatoria y de la energía original de la formación del planeta. Sin embargo, en la actualidad el modelo se tambalea. Durante diez años el geofísico J. Marvin Herndon le ha estado presentando a la comunidad científica una información cada vez más convincente de que en realidad en el centro de la Tierra, dentro del núcleo interior, hay un reactor nuclear gigante en pleno funcionamiento. Al doctor Herndon le gusta llamar a este monstruo el “georreactor”.

    Parece una locura, pero… ¿qué es la Tierra? La astronomía nos dice que es un planeta de tamaño medio que orbita un sol no demasiado especial. Desde nuestro punto de vista es el ejemplo más exacto —obviamente— de lo que se ha bautizado como “planetas del tipo terrestre”. Los indígenas de muchas regiones —y ahora los ecologistas— lo llaman “la madre tierra”. En la literatura se lo ha llamado “el planeta azul”, “el planeta de agua”, “el zafiro celeste”, “el orbe cerúleo” y otros nombres poéticos. Los biólogos saben que —por ahora— es el único lugar conocido que alberga la vida. Una definición más estructural nos dirá que se compone de cierta cantidad de minerales, que tiene una corteza, un manto, un núcleo de hierro, y que lo rodea una atmósfera y su superficie está cubierta en un 75% por agua. Pero la definición más impactante es una que hasta ahora no sospechábamos: la Tierra, afirma el geofísico J. Marvin Herndon, es una gigantesca planta natural de generación nuclear. Nosotros vivimos en su delgada coraza, mientras a algo más de 6.000 kilómetros bajo nuestros pies se quema por la fisión nuclear una bola de uranio de unos ocho kilómetros de diámetro, produciendo un intenso calor que hace hervir el metal del núcleo, lo que produce el campo magnético terrestre y alimenta los volcanes y los movimientos de las placas continentales.”

    Está bien querer saber sobre estos temas y, todos los estudios que se puedan llevar a cabo nos irán dando los datos que, de nuestro propio planeta, desconocemos.

    • Adolfo

      ¡Hola Emilio!

      Interesante… y, a la vez, escalofriante, sobre todo para aquel que conoce el concepto de masa crítica.

      Pero… así como el núcleo termonuclear del Sol es contenido por la presión abrumadora de sus capas medias y exteriores, así también podemos suponer (y respirar aliviados) de que este núcleo es contenido por la presión de las capas que se superponen por encima de él. ¡¡¡Ufffh..!!! ¿O no..?

      Pregunto:
      ¿Serán los humores de este centro termonuclear los responsables de las inversiones de campo?
      ¿Los subproductos de la fisión juegan algún papel en la moderación de la potencia de este reactor?
      Conforme pasa el tiempo, ¿experimentará períodos de apagado y reencendido, conforme flujos internos de convección revuelven los materiales?

      Atentamente…

    • Fer137

      Alegra ver que leiste el enlace que te puse del plutonio.

  7. Leviatán

    Me pregunto si los autores de este estudio habrán tomado en consideración otros estudios anteriores para incorporarlos a sus modelos, o descartarlos si fuera el caso.
    Me refiero concretamente a este :
    http://www.cienciakanija.com/2008/09/27/nuevo-campo-magnetico-podria-ayudar-a-explicar-las-inversiones-del-campo-magnetico-de-la-tierra/

    saludos

  8. Gooooooor

    Parece mentira que de una explosión cósmica (bigbang) tan brutal y descontrolada, se formase un planeta, tan bien ejecutada, como es la tierra.
    Me emociono.

    • Adolfo

      ¡Hola Gooooooor!

      No es tan sorprendente, después de todo ¿que había en los instantes iniciales de vida del universo?

      Lo llamativo es la alquimia constante que ha operado desde entonces.

      Un océano de energía pura se metamorfoseó en una sopa de partículas elementales, que conforme pasaba el tiempo, crecía el espacio y bajaba la temperatura se organizaba en estructuras más y más complejas.

      Cada una de ellas poca semejanza tenía con la anterior y así por millones de años hasta llegar a la formación de la Tierra, la aparición de vida y… lo más extraordinario de todo… el surgimiento de LA CONCIENCIA.

      Me pregunto… ¿que vendrá luego?

      Atentamente…

  9. “La mayor parte de los geofísicos concuerdan en que el principal componente del campo magnético de la Tierra – el cual define los polos magnéticos – es un dipolo generado por la convección del hierro fundido en las profundidades del interior del planeta.”

    Un dipolo es la configuración de cargas consistente en dos cargas iguales y opuestas que están separadas una cierta distancia. El momento dipolar es el producto de cualquiera de las dos cargas y la distancia entre ellas. Algunas moléculas se comportan como dipolos y las medidas de los momentos dipolares pueden a veces dar información referente a la configuración que, en el caso que nos ocupa, esataría referida al campo magnético de la Tierra.

    El mecanismo de inversión polar no son bien conocidos y, parte de tal desconocimiento está en que la información está dispersa. Los geólogos, por ejemplo, al tratar de comprender las grandes fuerzas que transforman la superficie del planeta por el movimiento de las placas tectónicas, rara vez están al día de los descubrimientos en las otras ramas de la energética moderna, donde se estudia desde el esfuerzo de un corredor de élite hasta el vuelo de un colibrí. Y, sobre el núcleo terrestre, los polos magnéticos del planeta y su inversión periódica, hay que seguir investigando.

    Las incertidumbres geológicas básicas se extienden hasta el presente. Diferentes respuestas a cuestiones como la cantidad de 40K en el núcleo terrestre o sobre la convección del magma en el manto (hay una o dos celdas) dan lugar a diferentes explicaciones para el flujo de calor y la geotectónica de la Tierra.

    Bueno, como siempre digo, está bien insistir en descubrir los misterios que nos rodean y, si es referido a nuestro planeta (nuestra casa) mejor.

  10. marc victor

    Buenos dias,

    he oido tambien hablar del cambio magnetico de los polos del sol.

    alguien puede aclarar eso.

    un saludo.

    • Leviatán

      La inversión del campo magnético solar se produce con cada ciclo de actividad de 11 años.

      saludos

      • Adolfo

        ¡Hola Leviatán!

        ¿Cuando se produciría el próximo?

        Atentamente…

        • Leviatán

          Hola Adolfo.
          No se puede saber son total exactitud sino tan solo hacer predicciones, y más ahora que se está atravesando una época irregular a la baja en la formación de manchas solares. Los científicos predicen que será para el 2013, o incluso para el 2014. Como en todo, hay excepciones, como el caso del Mínimo de Maunder (1645-1715) que produjo una Pequeña Edad de Hielo en Europa y América del Norte. En este mismo blog hay un par de artículo sobre esto, si te interesa conocer mas.

          Para ayudar en la tarea se cuenta con varias sondas, como la SOHO, y recientemente se produjo el lanzamiento con éxito de una nueva misión denominada SDO (Solar Dynamics Observatory) que se va a encargar de obtener mas datos de la superficie solar y de filmarlo con calidad IMAX. Para que te hagas una idea de la información que se manejará, la sonda enviará a la Tierra cada día 1.5 Teras de datos. Con esta nueva información se espera conocer mas sobre el comportamiento de los ciclos solares de 11 años.

          un saludo

      • marc victor

        gracias amigo.

    • Jurl

      Los campos magnéticos planetarios (y estelares) se sustendan sobre modelos pillados con alfileres. Es decir, se sabe qué son, cómo se comportan, pero no hay nada firme, más allá de sospechas bien fundamentadas, de cómo se originan. Por ejemplo, para poder medir la rotación de planetas gigantes gaseosos como Júpiter o Saturno, vista la falta de referencias en su “superficie”, se utiliza por ejemplo su campo magnético (tendría gracia si un planeta de estas características no lo tuviese). Se ha comprobado entre las visitas de las Voyager y la Cassini que el campo magnético de Saturno ha cambiado su velocidad de rotación, y esto lo decimos porque suponer que el planeta entero ha modificado su momento de inercia es un poco… desmadrado xD. Por supuesto, la razón de esto es totalmente desconocida y ningún modelo actual puede encuadrarla satisfactoriamente.

      Sabemos que el campo magnético terrestre se ha invertido periódicamente en el pasado, y lo sabemos con mucha seguridad, por determinados minerales que al formarse se orientaron de forma específica de acuerdo con él. Creo que todo el mundo conoce las famosas franjas de las dorsales océanicas donde las coladas depositadas alternan las orientaciones en el sentido que presentaba el campo magnético terrestre en el momento que se enfriaron y solidificaron.

  11. Sagutxo

    Para los que se preocupan por los efectos que puede llegar a tener la inversión de polaridad del campo magnético en animales, que se queden tranquilos. Al ritmo de una inversión por cada millón de años, la aves por ejemplo tienen en su haber más de 50 inversiones y están vivitas y coleando. No existen registros fósiles que nos hablen de extinciones masivas cada poco tiempo (geológico). Y los insectos llevan en su haber la friolera de unas 400 inversiones. Y ahí siguen los mosquitos, jodiendo cada verano desde tiempos inmemoriales.

    SalU2

    • Francisco Ruiz

      Que tal Sagutxo…

      A simple vista también pensé lo mismo que comentas, sin embargo me quedo pensando que, siendo algo de efectos muy reducidos y con los ecosistemas adaptandose rapidamente, no tendríamos grandes rastros del pasado excepto los que menciona Jurl por los minerales.

      Por otra parte, seguramente en la última inversión hace 780,000 años se podrían haber disminuido la población de algunas pocas especies de plantas y animales sin afectar al entorno global, pero hoy, con la cantidad de seres humanos que somos y nuestras necesidades alimenticias, puede ser muy diferente.

      Talvés para la vida en el planeta no sea importante o incluso este proceso de inversión de los polos sea parte de los efectos que le han dado tanta diversidad.

      por cierto que no pensé en los mosquitos sino en las abejas…

      FRV

  12. Sagutxo

    Hola FRV:
    ¿Crees que la disminución en la población de abejas en Europa podría estar causada por el inicio de la inversión del campo magnético terrestre? Es una idea interesante, no se me había ocurrido. De todas formas, algunas especies actuales de abejas existen desde hace varios millones de años, casi sin cambios. Sería lógico pensar que si no les afectó las inversiones anteriores, no les afectará esta.

    Si como dices, el fenómeno afecta haciendo disminuir poblaciones de forma dramática, aunque sin extinguirlas, nos podría afectar si uno de esas especies es vital para los humanos: trigo, arroz, vacas… Tampoco sabemos que efectos causaría en primates superiores, como nosotros.

    Pero por el momento no hay evidencias actuales ni pasadas que nos den motivos para estar intranquilos.

    De todas maneras, esto no hace mas que abundar en un tema que ya se ha planteado por otros comentaristas y por mi en otros artículos: el desarrollar capacidad tecnológica para desplazarse y vivir en el espacio no es un capricho ni un derroche, es una necesidad imperiosa para garantizarnos ciertas probabilidades de supervivencia, algo que tenemos que comenzar a trabajarlo desde ahora mismo. Es una empresa de decenas de años, o de siglos, de manera que no es algo que se pueda acometer de la noche a la mañana, como reacción a una amenaza inminente. Y es algo que requiere el trabajo en equipo de todo el planeta.

    SalU2

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