Esclarecer los misterios de los campos magnéticos
Nuestro planeta está rodeado por un campo magnético que nos protege de las radiaciones perjudiciales y que, posiblemente, desempeñó un papel fundamental en el desarrollo de la vida. A pesar de la gran importancia del magnetismo, aún se sabe muy poco sobre su origen y su mantenimiento. El proyecto financiado con fondos europeos UEMHP(se abrirá en una nueva ventana) tiene por objeto cambiar esta situación. Con el fin de comprender mejor cómo se origina el campo magnético en los núcleos planetarios, el equipo del proyecto utilizó simulaciones informáticas de última generación centradas en el mecanismo de dinamo. «De este modo, nos proponemos no solo determinar cómo cambia el campo magnético a lo largo del tiempo, sino poder predecir lo que nos depara el futuro», comenta Andrew Jackson(se abrirá en una nueva ventana), investigador de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich(se abrirá en una nueva ventana) (ETH Zúrich). El proyecto fue financiado por el Consejo Europeo de Investigación(se abrirá en una nueva ventana).
Reducir los efectos de la viscosidad
Para lograr este objetivo, el equipo del proyecto se propuso corregir una deficiencia clave de las simulaciones informáticas utilizadas hasta ahora. «Las simulaciones actuales exageran muchísimo el efecto de la viscosidad sobre el mecanismo de dinamo», explica Jackson. Desde el punto de vista geofísico, la viscosidad confiere al núcleo terrestre una fluidez extrema, mientras que el mecanismo de dinamo genera y mantiene el campo magnético. Para ajustar la física al verdadero comportamiento de la Tierra, en el proyecto se desarrollaron dos cálculos ejecutados con superordenadores: uno que reduce los efectos de la viscosidad y otro que los elimina por completo. «Este último planteamiento no se había aplicado satisfactoriamente hasta ahora y, desde 1963, ha constituido uno de los principales retos en geofísica», agrega Jackson. «Hemos creado los primeros modelos prototipo que demuestran su valor».
El magnetismo en el pasado, presente y futuro
Gracias a estos cálculos, los investigadores lograron resumir la generación del magnetismo en la Tierra primigenia. Durante este período, el núcleo interno se cristalizó y el campo magnético se generó íntegramente por el enfriamiento del planeta. «Al demostrar el régimen correcto de la física de fluidos, esta simulación sienta las bases para reproducir las inversiones magnéticas, un proceso que ha ocurrido varias miles de veces en la Tierra pero que aún no se ha logrado calcular adecuadamente», observa Jackson. Además, los investigadores se proponen emplear estos cálculos para conocer mejor las magnitudes de los campos magnéticos y la forma en que la Tierra disipa la energía. También quieren aprovechar su trabajo para investigar el Sol y planetas como Júpiter y Saturno. «Nuestra investigación ha contribuido a redefinir la forma de entender la historia, los procesos y el futuro del magnetismo terrestre», concluye Jackson. La investigación conjunta de Jackson será publicada en un artículo en línea en «Nature» en los próximos meses.
