Hispanopedia WikiUna excursión geomagnética , al igual que una inversión geomagnética , es un cambio significativo en el campo magnético terrestre . A diferencia de las inversiones , una excursión no es una reorientación a largo plazo del campo a gran escala, sino que representa un cambio drástico, generalmente de corta duración ( geológicamente ), en la intensidad del campo, con una variación en la orientación del polo de hasta 45° con respecto a la posición anterior. [ 1 ]
Los eventos de excursión suelen durar solo unos pocos miles o decenas de miles de años, y a menudo implican disminuciones en la intensidad del campo a entre el 0 y el 20 % de lo normal. A diferencia de las inversiones completas , las excursiones generalmente no se registran en todo el globo. Esto se debe sin duda en parte a que no se registran bien en el registro sedimentario, pero también parece probable que las excursiones no se extiendan normalmente a través de todo el campo geomagnético global. [ 1 ] Sin embargo, existen excepciones significativas. [ a ]
Aparición
Excepto en períodos recientes del pasado geológico, no se sabe con certeza con qué frecuencia ocurren las excursiones geomagnéticas. A diferencia de las inversiones geomagnéticas, que se detectan fácilmente por el cambio en la dirección del campo, las excursiones, relativamente efímeras, pueden pasar desapercibidas en registros de larga duración y baja resolución del campo geomagnético pasado. El conocimiento actual sugiere que son aproximadamente diez veces más abundantes que las inversiones, con hasta doce excursiones documentadas desde la última inversión, Brunhes-Matuyama : estas excursiones durante el cron geomagnético de Brunhes están relativamente bien descritas [ 4 ] (el más famoso es el evento de Laschamp ).
También se informan excursiones geomagnéticas en los cronos Matuyama, Gauss y Gilbert, y se sugieren nuevas excursiones posibles para estos cronos basándose en el análisis de los núcleos de perforación profunda del lago Baikal y su comparación con el núcleo oceánico (ODP) y los registros de loess chinos . [ 5 ]
Posibles causas
La opinión científica está dividida sobre las causas de las excursiones geomagnéticas. La hipótesis dominante es que se deben a una inestabilidad inherente de los procesos de dinamo que generan el campo magnético. [ 3 ] Otros sugieren que las excursiones ocurren cuando el campo magnético se invierte solo dentro del núcleo externo líquido , y que las inversiones completas ocurrirían cuando tanto el núcleo externo como el interno se ven afectados. [ 1 ]
Hipótesis de la dinamo desorganizada
La hipótesis más popular es que son un aspecto inherente de los procesos de dinamo que mantienen el campo magnético terrestre. En simulaciones por computadora, se observa que las líneas del campo magnético a veces pueden enredarse y desorganizarse debido a los movimientos caóticos del metal líquido en el núcleo terrestre. En tales casos, esta desorganización espontánea puede causar disminuciones en el campo magnético tal como se percibe en la superficie terrestre . [ b ]
Este escenario se ve respaldado por el enredo observado y la desorganización espontánea del campo magnético solar (el ciclo solar de 22 u 11 años ). Sin embargo, el proceso equivalente en el Sol conduce invariablemente a una inversión del campo magnético solar: nunca se ha observado que se recupere sin un cambio total en su orientación.
Hipótesis de oposición núcleo externo-núcleo interno
El trabajo de David Gubbins sugiere que las excursiones ocurren cuando el campo magnético se invierte solo dentro del núcleo externo líquido; las inversiones ocurren cuando el núcleo interno también se ve afectado. [ 1 ] Esto concuerda bien con las observaciones de eventos dentro de la cronología actual de inversiones que tardan entre 3000 y 7000 años en completarse, mientras que las excursiones suelen durar entre 500 y 3000 años. Sin embargo, esta escala de tiempo no se cumple para todos los eventos, y se ha cuestionado la necesidad de una generación separada de campos, ya que los cambios pueden generarse espontáneamente en modelos matemáticos.
hipótesis del factor externo
impulsado por la tectónica de placas
Una opinión minoritaria, defendida por figuras como Richard A. Muller , sostiene que las excursiones geomagnéticas no son procesos espontáneos, sino que se desencadenan por eventos externos que alteran directamente el flujo en el núcleo terrestre. Estos procesos pueden incluir la llegada de placas continentales arrastradas hacia el manto por la acción de la tectónica de placas en las zonas de subducción , la formación de nuevas plumas del manto desde el límite núcleo-manto y, posiblemente, fuerzas de cizallamiento y desplazamientos entre el manto y el núcleo resultantes de grandes impactos . Los defensores de esta teoría afirman que cualquiera de estos eventos provoca una alteración a gran escala de la dinamo, desactivando efectivamente el campo geomagnético durante el tiempo necesario para su recuperación.
Impacto cósmico sustancial
Richard A. Muller y Donald E. Morris sugieren que algunas inversiones geomagnéticas podrían ser causadas por impactos de gran magnitud y un rápido cambio climático posterior . En esta teoría, el impacto desencadena una pequeña era glacial , y la redistribución del agua hacia los polos altera la velocidad de rotación de la corteza y el manto. Si el cambio del nivel del mar es suficientemente grande (>10 metros) y rápido (en unos pocos cientos de años), la cizalladura de velocidad en el núcleo líquido interrumpe las celdas convectivas que impulsan la dinamo terrestre. [ 6 ]
Efectos
Debido al debilitamiento del campo magnético, particularmente durante el período de transición, llegaría más radiación a la superficie terrestre, aumentando la producción de berilio 10 y los niveles de carbono 14. [ 7 ]
Homo erectus y posiblemente Homo heidelbergensis vivieron durante la inversión Brunhes-Matuyama . Un peligro importante para la sociedad moderna probablemente sea similar al de las tormentas geomagnéticas , donde los satélites y el suministro eléctrico podrían resultar dañados, y la navegación con brújula también se vería afectada. Algunas formas de vida que se cree que navegan basándose en campos magnéticos podrían verse afectadas, pero estas especies también han sobrevivido a excursiones anteriores. Dado que los períodos de excursión no siempre son globales, cualquier efecto podría experimentarse solo en ciertos lugares, mientras que otros permanecerían relativamente inalterados. El tiempo involucrado podría ser de tan solo un siglo o de hasta 10 000 años.
Relación con el clima
Hay evidencia de que las excursiones geomagnéticas están asociadas con episodios de enfriamiento climático rápido a corto plazo durante períodos de glaciación continental ( edades de hielo ). [ 8 ]
Análisis recientes de la frecuencia de inversión geomagnética, el registro de isótopos de oxígeno y la tasa de subducción de placas tectónicas, que son indicadores de los cambios en el flujo de calor en el límite núcleo-manto, el clima y la actividad tectónica de placas, muestran que todos estos cambios indican ritmos similares en la escala de millones de años en la Era Cenozoica, que ocurren con una periodicidad fundamental común de ~13 Myr durante la mayor parte del tiempo. [ 9 ]
Véase también
Notas
- ↑ Una de las primeras excursiones estudiadas fue la de Laschamp , fechada alrededor del año 1000 a. C.Hace 40 000 años. Aunque se cree que muchas excursiones solo afectan el campo en una parte del globo, el evento de Laschamp sí implicó unos cientos de años en los que los polos magnéticos se invirtieron por completo; descubrimientos posteriores demostraron que el campo invertido era solo el 5 % de su intensidad "normal". [ 2 ] Dado que el evento de Laschamp también se ha observado en lugares de todo el planeta, se sugiere como uno de los pocos ejemplos de una excursión verdaderamente global. [ 3 ]
- ↑ Según el escenario de la "dinamo desorganizada", la intensidad del campo magnético interno de la Tierra no varía significativamente dentro del núcleo, sino que su energía se transfiere de laconfiguración dipolar ordinaria a configuraciones multipolares de orden superior . El campo externo a un multipolo se atenúa más rápidamente con la distancia a la fuente, en este caso, el núcleo terrestre. Por lo tanto, el campo magnético en la superficie terrestre sería considerablemente menos intenso, incluso sin cambios significativos en su intensidad en las profundidades del núcleo.
Referencias
- 1 2 3 4 Gubbins, David (1999). "La distinción entre excursiones y reversiones geomagnéticas" . Geophysical Journal International . 137 (1): F1– F4. Bibcode : 1999GeoJI.137....1C . doi : 10.1046/j.1365-246X.1999.00810.x .
- ↑ "La inversión de la polaridad de la era glacial fue un evento global: inversión extremadamente breve del campo geomagnético, variabilidad climática y supervolcán" . Sciencedaily.com . Science Daily . 16 de octubre de 2012. Consultado el 28 de julio de 2013 .
- 1 2 Roperch, P.; Bonhommet, N.; Levi, S. (1988). "Paleointensidad del campo magnético terrestre durante la excursión de Laschamp y sus implicaciones geomagnéticas" . Earth and Planetary Science Letters . 88 ( 1–2 ): 209–219 . Bibcode : 1988E & PSL..88..209R . doi : 10.1016/0012-821X(88)90058-1 .
- ↑ Roberts, AP (2008). "Excursiones geomagnéticas: lo que se sabe y lo que se desconoce" . Geophysical Research Letters . 35 (17). Bibcode : 2008GeoRL..3517307R . doi : 10.1029/2008GL034719 .
- ↑ Kravchinsky, VA (2017). "Magnetoestratigrafía de los sedimentos del lago Baikal: Un registro único de 8,4 Ma de sedimentación continua en el ambiente continental". Global and Planetary Change . 152 : 209–226 . Bibcode : 2017GPC...152..209K . doi : 10.1016/j.gloplacha.2017.04.002 .
- ↑ Muller, Richard A. ; Morris, Donald E. (noviembre de 1986). "Inversiones geomagnéticas por impactos en la Tierra" . Geophysical Research Letters . 13 (1): 1177– 1180. Bibcode : 1986GeoRL..13.1177M . doi : 10.1029/gl013i011p01177 .
- ↑ Asociación Helmholtz de Centros de Investigación Alemanes (16 de octubre de 2012). "Una inversión extremadamente breve del campo geomagnético, variabilidad climática y un supervolcán" . Consultado el 2 de noviembre de 2014 .
- ↑ Rampino, Michael R. (1979). "Posibles relaciones entre los cambios en el volumen global de hielo, las excursiones geomagnéticas y la excentricidad de la órbita terrestre". Geología . 7 (12): 584– 587. Bibcode : 1979Geo.....7..584R . doi : 10.1130/0091-7613(1979)7 < 584:PRBCIG > 2.0.CO ; 2 .
- ↑ Chen, J.; Kravchinsky, VA; Liu, X. (2015). "El pulso cenozoico de 13 millones de años de la Tierra". Earth and Planetary Science Letters . 431 : 256–263 . Bibcode : 2015E & PSL.431..256C . doi : 10.1016/j.epsl.2015.09.033 .
Enlaces externos
- Valet, Jean-Pierre; Valladas, Hélène (2010). "Los eventos geomagnéticos del lago Laschamp-Mono y la extinción del neandertal: ¿un vínculo causal o una coincidencia?" . Quaternary Science Reviews . 29 ( 27–28 ): 3887–3893 . Bibcode : 2010QSRv...29.3887V . doi : 10.1016/j.quascirev.2010.09.010 .
- Laj, C.; Channell, JET (27 de septiembre de 2007). "5.10 Excursiones geomagnéticas" (PDF) . En Schubert, Gerald (ed.). Tratado de geofísica . Vol. 5 Geomagnetismo (1.ª ed.). Elsevier Science. pp. 373–416 . ISBN 978-0-444-51928-3. Consultado el 18 de febrero de 2021 – a través de elsevier.com.
- Inversión geomagnética