El campo magnético de la Tierra y los niveles de oxígeno están inextricablemente vinculados, sugiere una nueva investigación. La fuerza del campo geomagnético ha aumentado a la par del porcentaje de oxígeno en la atmósfera de la Tierra durante los últimos 540 millones de años, según un nuevo estudio, pero aún no está claro si uno de ellos influye en el otro o si otros factores desconocidos explican el vínculo.
“Este es el primer descubrimiento que hemos tenido para establecer el vínculo entre el campo geomagnético y el nivel de oxígeno”, dijo a Live Science el autor principal Weijia Kuang, científico senior del Laboratorio de Geodesia y Geofísica del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.
El campo magnético de la Tierra y los niveles de oxígeno han aumentado más o menos en paralelo desde el comienzo del período Cámbrico (hace 541 a 485,4 millones de años), y ambos factores se dispararon entre 330 y 220 millones de años atrás, indican los resultados. La investigación podría ayudar a limitar los requisitos para la vida en otros planetas, dijeron Kuang y el coautor del estudio Ravi Kopparapu, un científico planetario del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, en una entrevista en video conjunta.
Puede ser que el campo geomagnético controle los niveles de oxígeno, o viceversa, pero existe otro escenario posible, que es que ambos factores estén relacionados con un tercer proceso geoquímico o geofísico que los investigadores aún no han identificado, dijo Kuang. Para el nuevo estudio, los científicos utilizaron dos conjuntos de datos independientes que abarcan los últimos 540 millones de años. Uno de ellos mostró el oxígeno atmosférico, derivado de múltiples indicadores, como la abundancia de carbón fosilizado en sedimentos, que permanece tras incendios forestales y proporciona pistas sobre la cantidad de oxígeno disponible en un momento dado. El otro conjunto de datos mostró la intensidad del campo geomagnético, derivada de la información magnética registrada en rocas y sedimentos antiguos. Los investigadores compararon gráficamente estos conjuntos de datos y descubrieron una fuerte correlación entre ellos.
Si el campo geomagnético controla los niveles de oxígeno, su influencia probablemente se deba a la protección que ofrece a la atmósfera terrestre contra el clima espacial. Investigaciones previas indican que el campo geomagnético puede prevenir o reducir el escape o la erosión de las moléculas atmosféricas. El campo magnético también protege la vida en el planeta, incluidas las plantas productoras de oxígeno, de los rayos X y la radiación ultravioleta extrema.
Si, por el contrario, los niveles de oxígeno atmosférico determinan la intensidad del campo magnético terrestre, la tectónica de placas desempeñaría un papel fundamental. La tectónica de placas es el proceso que recicla continuamente la corteza terrestre para formar el manto, la capa planetaria que cubre el núcleo externo líquido de la Tierra. El campo geomagnético de la Tierra se origina a partir de corrientes en el núcleo externo, por lo que es posible que el reciclaje de material de la corteza y oxígeno en el manto pueda afectar el manto inferior, lo que luego podría afectar el campo geomagnético, dijo Kuang.
“La tectónica de placas […] sin duda afectará las condiciones térmicas y dinámicas en la base del manto, donde este limita con el núcleo externo líquido”, afirmó. “Por otro lado, la tectónica de placas también afecta el ciclo de sustancias químicas y otros elementos desde el interior hasta la superficie, lo que sin duda afectará la oxigenación, o la producción de oxígeno”.
Es más probable que el campo geomagnético afecte los niveles de oxígeno, y no al revés, afirmó Kuang. Esto se debe a que los científicos saben que el campo geomagnético se origina en las profundidades del planeta y se propaga a la superficie terrestre y al espacio. “La otra dirección es menos conocida”, añadió.
El tercer escenario posible es que otro proceso independiente esté impulsando el campo geomagnético y los niveles de oxígeno en la misma dirección a lo largo del tiempo. Los autores del estudio aún desconocen cuál podría ser ese proceso, pero un pico presente en ambos conjuntos de datos podría ser la respuesta.
‘Un mecanismo muy atractivo’
El pico coincide con la existencia del antiguo supercontinente Pangea, que se formó hace unos 320 millones de años y se fragmentó hace unos 195 millones de años. Debido a las enormes reorganizaciones tectónicas involucradas, los supercontinentes podrían ser el eslabón perdido entre el campo magnético de la Tierra y los niveles de oxígeno, pero la evidencia al respecto aún es muy provisional, advirtieron Kuang y Kopparapu.
“Esta es una de las conjeturas que no planteamos con firmeza en nuestro artículo, pero creemos que es un mecanismo muy atractivo para investigar”, dijo Kuang. La razón por la que los investigadores se abstuvieron de esta idea es que solo cuentan con datos sólidos para un supercontinente —Pangea— y no para los anteriores, añadió.
“Parece haber cierta correlación visual entre el oxígeno, el campo magnético y todos los demás supercontinentes”, dijo Kopparapu. “Sin embargo, no disponemos de datos fiables sobre el oxígeno [que se remonten] a más de 540 millones de años, por lo que no podemos llegar a esa conclusión para supercontinentes [más antiguos]”.
Los investigadores ya están trabajando en el siguiente paso: buscar otros factores geofísicos y geoquímicos que puedan estar relacionados con el campo geomagnético y los niveles de oxígeno. Para ello, los autores afirman que la comunicación y la colaboración entre científicos son fundamentales.
“Una sola mente no puede comprender todo el sistema de la Tierra”, dijo Kopparapu. “Somos como niños jugando con Legos, cada uno con una pieza de Lego. Intentamos encajarlo todo y ver el panorama general”.
Fuente: Live Science.
