Swarm estudia el debilitamiento del campo magnético terrestre.

En un área que se extiende desde África hasta Sudamérica, el campo magnético terrestre se está debilitando gradualmente. Este extraño comportamiento desconcierta a los geofísicos y está provocando perturbaciones técnicas en los satélites que orbitan la Tierra. Los científicos están usando datos de la constelación Swarm de la ESA para comprender mejor esta área, conocida como la “anomalía del Atlántico Sur”.

Desarrollo medio de la anomalía magnética del Atlántico Sur. 
La anomalía del Atlántico sur se refiere a un área donde nuestro escudo protector es débil. Los puntos blancos en el mapa indican eventos individuales cuando los instrumentos Swarm registraron el impacto de la radiación desde abril de 2014 hasta agosto de 2019. El fondo es la intensidad del campo magnético a la altitud del satélite de 450 km. Crédito: División de Geomagnetismo, DTU Space.

El campo magnético terrestre es básico para la vida en nuestro planeta. Esta compleja fuerza dinámica nos protege de la radiación cósmica y las partículas cargadas procedentes del Sol. En gran parte es generado por el océano de hierro fundido supercaliente y turbulento que conforma el núcleo exterior de la Tierra, a unos 3.000 km bajo nuestros pies. Como si se tratase del conductor giratorio de la dinamo de una bicicleta, crea corrientes eléctricas que, a su vez, generan nuestro campo magnético en constante cambio.

Este campo está lejos de ser estático y varían tanto su fuerza como su dirección. Por ejemplo, estudios recientes han demostrado que la posición del polo norte magnético está cambiando a gran velocidad.

En los últimos doscientos años, el campo magnético ha perdido, de media global, alrededor del 9 % de su fuerza. Entre África y Sudamérica se ha formado una extensa región de menor intensidad magnética, lo que se conoce como la anomalía del Atlántico Sur.

Entre 1970 y 2020, la intensidad mínima del campo en esta zona descendió de alrededor de 24.000 a 22.000 nanoteslas, al tiempo que el área de la anomalía ha aumentado y se ha desplazado hacia el oeste a un ritmo de unos 20 km al año. Además, en los últimos cinco años ha surgido un segundo centro de intensidad mínima al suroeste de África, lo que sugiere que la anomalía del Atlántico Sur podría estar dividiéndose en dos.

Constelación de Swarm. Se cree que el campo magnético es generado en gran medida por un océano de hierro líquido sobrecalentado y arremolinado que forma el núcleo externo de la Tierra a 3000 km bajo nuestros pies. Actuando como el conductor giratorio en una dinamo de bicicleta, genera corrientes eléctricas y, por lo tanto, el campo electromagnético que cambia continuamente. Otras fuentes de magnetismo provienen de minerales en el manto y la corteza terrestre, mientras que la ionosfera, la magnetosfera y los océanos también juegan un papel. La constelación de tres satélites Swarm de la ESA está diseñada para identificar y medir con precisión estas diferentes señales magnéticas. Esto conducirá a una nueva visión de muchos procesos naturales, desde los que ocurren en las profundidades del planeta, hasta el clima en el espacio causado por la actividad solar. Crédito: ESA / ATG Medialab.

El campo magnético terrestre suele representarse como una potente barra dipolar en el centro del planeta, inclinada unos 11° con respecto al eje de rotación. No obstante, el crecimiento de la anomalía del Atlántico Sur indica que los procesos involucrados en la generación del campo son mucho más complejos. Los modelos dipolares son incapaces de explicar la reciente evolución del segundo mínimo.

Los científicos del Grupo de Datos, Innovación y Ciencia Swarm (DISC) están empleando datos de la constelación de satélites Swarm de la ESA para entender mejor esta anomalía. Los satélites Swarm están diseñados para identificar y medir con precisión las distintas señales magnéticas que conforman el campo magnético de la Tierra.

Jürgen Matzka, del Centro Alemán de Investigación de Geociencias (GFZ), explica: “El nuevo mínimo oriental de la anomalía del Atlántico Sur lleva una década formándose, aunque en los últimos años se ha acelerado su desarrollo. Tenemos mucha suerte de contar con los satélites Swarm para investigar la evolución de esta anomalía. El reto ahora es entender los procesos en el núcleo terrestre que provocan estos cambios”.

Se ha especulado sobre si el actual debilitamiento del campo es un signo de que la Tierra se acerca a una inminente inversión de los polos norte y sur, que se intercambiarían. Este fenómeno se ha producido muchas veces a lo largo de la historia de nuestro planeta y, aunque sería hora de que sucediera teniendo en cuenta la frecuencia media a la que tiene lugar esta inversión (cada 250.000 años aproximadamente), el descenso en la intensidad que se está produciendo en estos momentos en el Atlántico Sur entra dentro de lo que se consideran niveles de fluctuación normales.

La anomalía del Atlántico sur se refiere a un área donde nuestro escudo protector es débil. Los puntos blancos en el mapa indican eventos individuales cuando los instrumentos Swarm registraron el impacto de la radiación desde abril de 2014 hasta agosto de 2019. El fondo es la intensidad del campo magnético a la altitud del satélite de 450 km. Crédito: División de Geomagnetismo, DTU Space.

A nivel superficial, la anomalía del Atlántico Sur no es motivo de alarma. Sin embargo, es más probable que los satélites y otras naves que sobrevuelen la zona experimenten fallos técnicos, dada la mayor debilidad del campo magnético en esa región, lo que permite que las partículas cargadas penetren hasta las altitudes de los satélites en órbita baja terrestre.

El misterio del origen de la anomalía del Atlántico Sur aún está por resolver. No obstante, una cosa es cierta: las observaciones del campo magnético de Swarm ofrecen nuevos datos fascinantes sobre procesos poco comprendidos del interior de la Tierra.

• Publicado en ESA-España el 21 de mayo del 2020, enlace publicación.