Inversión geomagnética


Una inversión geomagnética es un cambio en el campo magnético de un planeta de manera que las posiciones del norte magnético y del sur magnético se intercambian (no debe confundirse con el norte geográfico y el sur geográfico ). El campo de la Tierra ha alternado entre períodos de polaridad normal , en los que la dirección predominante del campo era la misma que la dirección actual, y la polaridad inversa , en la que era la opuesta. Estos períodos se llaman crónicas .

Las ocurrencias de reversión son estadísticamente aleatorias. Ha habido 183 reversiones en los últimos 83 millones de años (en promedio una vez cada ~ 450.000 años). La última, la inversión de Brunhes-Matuyama , ocurrió hace 780.000 años, [1] con estimaciones muy variables de la rapidez con que sucedió. Otras fuentes estiman que el tiempo que tarda una reversión en completarse es, en promedio, de alrededor de 7.000 años para las cuatro reversiones más recientes. [2] Clement (2004) sugiere que esta duración depende de la latitud, con duraciones más cortas en latitudes bajas y duraciones más largas en latitudes medias y altas. [2] Aunque variable, la duración de una reversión total suele estar entre 2.000 y 12.000 años. [3]

Aunque ha habido períodos en los que el campo se invirtió globalmente (como la excursión de Laschamp ) durante varios cientos de años, [4] estos eventos se clasifican como excursiones en lugar de inversiones geomagnéticas completas. Las crónicas de polaridad estable a menudo muestran grandes y rápidas desviaciones direccionales, que ocurren con más frecuencia que las inversiones, y podrían verse como inversiones fallidas. Durante tal excursión, el campo se invierte en el núcleo externo líquido , pero no en el núcleo interno sólido . La difusión en el núcleo externo líquido se produce en escalas de tiempo de 500 años o menos, mientras que la del núcleo interno sólido es más larga, alrededor de 3000 años. [5]

A principios del siglo XX, geólogos como Bernard Brunhes notaron por primera vez que algunas rocas volcánicas estaban magnetizadas en dirección opuesta a la dirección del campo terrestre local. Motonori Matuyama hizo la primera estimación de la sincronización de las inversiones magnéticas en la década de 1920; observó que las rocas con campos invertidos eran todas del Pleistoceno temprano o más antiguas. En ese momento, la polaridad de la Tierra era poco conocida y la posibilidad de una reversión despertó poco interés. [6] [7]

Tres décadas más tarde, cuando se comprendió mejor el campo magnético de la Tierra, se avanzaron teorías que sugerían que el campo de la Tierra podría haberse invertido en el pasado remoto. La mayor parte de las investigaciones paleomagnéticas realizadas a finales de la década de 1950 incluyeron un examen del desplazamiento de los polos y la deriva continental . Aunque se descubrió que algunas rocas invertirían su campo magnético mientras se enfriaban, se hizo evidente que la mayoría de las rocas volcánicas magnetizadas conservaban rastros del campo magnético de la Tierra en el momento en que las rocas se enfriaron. En ausencia de métodos confiables para obtener edades absolutas de las rocas, se pensaba que las reversiones ocurrían aproximadamente cada millón de años. [6] [7]

El siguiente gran avance en la comprensión de las inversiones se produjo cuando se mejoraron las técnicas de datación radiométrica en la década de 1950. Allan Cox y Richard Doell , del Servicio Geológico de Estados Unidos , querían saber si se producían reversiones a intervalos regulares e invitaron al geocronólogo Brent Dalrymple a unirse a su grupo. Produjeron la primera escala de tiempo de polaridad magnética en 1959. A medida que acumulaban datos, continuaron refinando esta escala en competencia con Don Tarling e Ian McDougall en la Universidad Nacional de Australia . Un grupo dirigido por Neil Opdyke en el Observatorio de la Tierra Lamont-Dohertymostró que se registró el mismo patrón de reversiones en sedimentos de núcleos de aguas profundas. [7]


Polaridad geomagnética durante los últimos 5 millones de años ( Plioceno y Cuaternario , Era Cenozoica tardía ). Las áreas oscuras denotan períodos en los que la polaridad coincide con la polaridad normal actual; las áreas claras denotan períodos en los que se invierte la polaridad.
Polaridad geomagnética desde el Jurásico medio . Las áreas oscuras denotan períodos en los que la polaridad coincide con la polaridad actual, mientras que las áreas claras denotan períodos en los que esa polaridad se invierte. El supercrón Cretácico Normal es visible como la banda negra ancha e ininterrumpida cerca de la mitad de la imagen.
Simulación por computadora de la NASA utilizando el modelo de Glatzmaier y Roberts. [36] Los tubos representan líneas de campo magnético , azul cuando el campo apunta hacia el centro y amarillo cuando está lejos. El eje de rotación de la Tierra está centrado y es vertical. Los densos grupos de líneas se encuentran dentro del núcleo de la Tierra. [35]