El campo magnético de la Tierra es todo un misterio. Los animales lo usan para la navegación y hemos crecido dependiendo de su existencia por la misma razón. Además, la magnetosfera nos brinda un poderoso escudo contra la peor tormenta solar. Sin embargo, todavía tenemos poca idea sobre los mecanismos que generan este campo en lo profundo del núcleo de la Tierra. Con la esperanza de obtener una visión especial del campo magnético planetario a gran escala, un geofísico de la Universidad de Maryland ha construido su propio bebé Tierra en su laboratorio, y estará girando (metal líquido incluido) al final de el año…
Esta historia me recuerda a un experimento clásico realizado por el noruego Kristian Birkeland a principios del siglo XIX. En un intento por comprender la dinámica Aurora Boreal (Aurora Boreal), Birkeland probó experimentalmente que las corrientes eléctricas podían fluir a lo largo de líneas de campo magnético (también conocido como Birkeland, o corrientes "alineadas en campo", foto izquierda) Esto puede observarse en la naturaleza cuando las partículas cargadas del viento solar interactúan con la magnetosfera de la Tierra y luego son guiadas hacia los polos magnéticos de la Tierra. A medida que las partículas fluyen hacia la atmósfera polar superior, chocan con los gases atmosféricos, generando una pantalla de luz colorida llamada auroras. Sin embargo, este primer experimento simuló un campo magnético; no modeló cómo la Tierra lo genera en primer lugar.
Ahora, en un laboratorio de la Universidad de Maryland, el geofísico Dan Lathrop persigue este misterio al construir su propia versión a escala de la Tierra (foto superior) El modelo está configurado en un aparato que hará girar la bola de 10 pies de diámetro a una velocidad ecuatorial de 80 millas por hora. Para simular el núcleo externo fundido de la Tierra, Lathrop llenará la esfera con metal fundido. Todo pesará 26 toneladas.
Este es el tercer intento de Lathrop de generar un modelo a escala del campo magnético de la Tierra. Los dos últimos intentos fueron mucho más pequeños, por lo que este gran experimento tuvo que ser construido por una compañía más acostumbrada a diseñar equipos industriales pesados.
Se cree que el núcleo externo fundido de la Tierra, que comienza a 2,000 millas debajo de la corteza terrestre, genera el campo magnético global. Este "efecto dinamo" se crea de alguna manera a través de la interacción del flujo turbulento de hierro líquido (que es altamente conductor) con el giro del planeta. En el modelo de Lathrop, usará otro metal líquido conductor, el sodio. El hierro fundido es demasiado caliente para mantenerlo en este ambiente, el sodio existe en una fase líquida a temperaturas mucho más bajas (tiene un punto de fusión cercano al punto de ebullición del agua, casi 100 ° C), pero existen algunos peligros graves asociados con el uso de sodio como un análogo de hierro. Es altamente inflamable en el aire y es altamente reactivo con el agua, por lo que se deberán tomar precauciones (por ejemplo, el sistema de rociadores se ha desactivado, ¡el agua en el caso de un incendio alimentado con sodio solo empeorará las cosas!). Todo este experimento, aunque arriesgado, es necesario ya que no hay una forma directa de medir las condiciones en el núcleo externo de la Tierra.
“Las condiciones del núcleo son más hostiles que la superficie del sol. Es tan caliente como la superficie del sol pero bajo presiones extremadamente altas. Así que no hay forma de probarlo, no hay una técnica imaginable para sondear directamente el núcleo."- Dan Lathrop
Girar esta esfera pesada debería causar turbulencia sostenida en el flujo del sodio líquido y se espera que se pueda generar un campo magnético. Hay muchos acertijos que este experimento espera resolver, como la mecánica detrás del cambio polar magnético. A lo largo de la historia de la Tierra hay evidencia de que los polos magnéticos han cambiado de polaridad, el giro prolongado del modelo puede causar la inversión periódica del polo magnético. Probar las condiciones en el metal líquido conductor puede arrojar algo de luz sobre lo que influye en este patrón global de cambio polar.
Este tipo de experimento se ha realizado antes, pero los científicos han dirigido el flujo de metal líquido mediante el uso de tuberías, pero este modelo permitirá que el metal se organice naturalmente, creando su propio flujo turbulento. Se desconoce si esta prueba genera o no un campo magnético, pero debería ayudarnos a comprender cómo se genera el magnetismo dentro de los planetas.
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Fuente: Radio Pública Nacional
