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Agárrense el sombrero, porque los científicos han encontrado más pruebas de que la Tierra se vuelca de vez en cuando. Sabemos que los continentes se mueven lentamente debido a la tectónica de placas, pero la deriva continental solo empuja las placas tectónicas unas contra otras. En las últimas décadas se ha debatido si la capa exterior y sólida de la Tierra puede tambalearse o incluso volcarse con respecto al eje de rotación. Este tipo de desplazamiento de la Tierra se denomina "vagabundeo polar verdadero", pero las pruebas de este proceso han sido controvertidas. Una nueva investigación publicada en Nature Communications, dirigida por el investigador principal del Instituto de Ciencias de la Tierra y la Vida (ELSI) del Instituto Tecnológico de Tokio, Joe Kirschvink (también profesor del Caltech), y el profesor Ross Mitchell, del Instituto de Geología y Geofísica de Pekín, aporta algunas de las pruebas más convincentes hasta la fecha de que ese vuelco planetario se ha producido efectivamente en el pasado de la Tierra.
La verdad es que el vuelco polar merece un poco de atención. La Tierra es una bola estratificada, con un núcleo interno de metal sólido, un núcleo externo de metal líquido, y un manto sólido y una corteza superior en la superficie en la que vivimos. Todo ello gira como una peonza, una vez al día. Como el núcleo externo de la Tierra es líquido, el manto sólido y la corteza pueden deslizarse sobre él. Las estructuras relativamente densas, como las placas oceánicas en subducción y los volcanes masivos como el de Hawai, prefieren estar cerca del Ecuador, de la misma manera que a los brazos les gusta estar a los lados cuando se gira en una silla de oficina.
A pesar de este desplazamiento de la corteza, el campo magnético de la Tierra es generado por corrientes eléctricas en el metal líquido de Ni-Fe del núcleo externo que convoca. A largo plazo, el movimiento del manto y la corteza no afecta al núcleo, ya que estas capas de roca son transparentes al campo magnético de la Tierra. Por el contrario, los patrones de convección en este núcleo externo se ven obligados a bailar alrededor del eje de rotación de la Tierra, lo que significa que el patrón general del campo magnético de la Tierra es predecible, extendiéndose de la misma manera que las limaduras de hierro que se alinean sobre una pequeña barra magnética. Por lo tanto, estos datos proporcionan una excelente información sobre la dirección de los polos geográficos Norte y Sur, y la inclinación da la distancia de los polos (un campo vertical significa que está en el polo, el horizontal nos dice que estaba en el Ecuador). Muchas rocas registran la dirección del campo magnético local a medida que se van formando, del mismo modo que una cinta magnética registra su música. Por ejemplo, los diminutos cristales del mineral magnetita que producen algunas bacterias se alinean como pequeñas agujas de brújula y quedan atrapados en los sedimentos cuando la roca se solidifica. Este magnetismo "fósil" puede utilizarse para rastrear dónde se desplaza el eje de giro en relación con la corteza.
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| Muestreo de alta resolución en el corte de la carretera al oeste del lago de la presa de Apiro, en los Apeninos centrales de Italia. Esta localidad en particular cruza el límite de una importante inversión geomagnética, conocida como la transición Chron 33R / 33N, datada hace cerca de 80 millones de años. Una fracción asombrosamente alta de muestras orientadas de estas localidades arroja magníficos registros del antiguo campo magnético en el momento en que se formaron. Crédito: Ross Mitchell. |
"Imagínese que mira la Tierra desde el espacio", explica Kirschvink. "La verdadera oscilación polar parecería que la Tierra se inclina sobre su lado, y lo que en realidad está ocurriendo es que toda la cáscara rocosa del planeta -el manto sólido y la corteza- está girando alrededor del núcleo externo líquido". Aunque los científicos pueden medir con gran precisión el verdadero movimiento polar que se produce hoy en día con los satélites, los geólogos siguen debatiendo si se han producido grandes rotaciones del manto y la corteza en el pasado de la Tierra.
Uno de los debates más acalorados ha sido el de los acontecimientos ocurridos durante el Cretácico Superior, hace unos 84 millones de años. Durante las últimas tres décadas, los geofísicos han discutido en la revista Science y en numerosas reuniones sobre si se produjo un gran movimiento polar en el Cretácico.
Mitchell y Kirschvink idearon un plan para zanjar el debate de una vez por todas. Aprovechando la experiencia de Mitchell como estudiante que estudiaba la geología de los Apeninos de Italia central, conocía las rocas adecuadas para tomar muestras. El equipo internacional de investigadores apostó entonces porque los datos paleomagnéticos de las calizas creadas en el Cretácico (hace entre ~145,5 y 65,5 millones de años) situadas en Italia proporcionaran una prueba definitiva. El magnetismo de las rocas más jóvenes de la misma zona se estudió hace casi 50 años y condujo indirectamente al descubrimiento del impacto del asteroide que mató a los dinosaurios. Sarah Slotznick, coautora y geobióloga del Dartmouth College, explica que "estas rocas sedimentarias italianas resultan ser especiales y muy fiables porque los minerales magnéticos son en realidad fósiles de bacterias que formaron cadenas del mineral magnetita".
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| Cambio de latitud registrado en la caliza Scalgia Rossa de los Apeninos italianos. Estos datos muestran que Italia realizó una breve excursión hacia el Ecuador hace entre 86 y 80 millones de años, coincidiendo con una rotación observada a partir de datos magnéticos recogidos en rocas del fondo marino del Océano Pacífico. Crédito: Ross Mitchell y Christopher Thissen. |
Para poner a prueba su hipótesis sobre el verdadero vagabundeo polar, se necesitan datos paleomagnéticos con mucha redundancia para rastrear el vagabundeo de la antigua ubicación del eje de rotación de la Tierra. Según el equipo, los estudios anteriores, especialmente algunos que afirman que no se produce un verdadero vagabundeo polar, no han explorado suficientes puntos de datos. Según Richard Gordon, geofísico de la Universidad Rice de Houston que no participó en el estudio, "esa es una de las razones por las que es tan refrescante ver este estudio con sus abundantes y hermosos datos paleomagnéticos".
Kirschvink y sus colegas descubrieron que, tal y como preveía la hipótesis del verdadero vagabundeo polar, los datos italianos indican una inclinación del planeta de ~12˚ hace 84 millones de años. El equipo también descubrió que la Tierra parece haberse corregido a sí misma: después de inclinarse hacia un lado, la Tierra invirtió su curso y giró hacia atrás, para una excursión total de casi 25˚ de arco en unos cinco millones de años. Ciertamente, esto fue un "yo-yo" cósmico.
Fuentes, créditos y referencias:
Ross N. Mitchell et al, A Late Cretaceous true polar wander oscillation, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-23803-8
Gracias al Instituto Tecnológico de Tokio