Los campos magnéticos ayudan a un planeta a conservar sus océanos.
Si un planeta pierde su campo magnético, lo siguiente que pierde es la atmósfera y, con ella, el agua.
Si no fuera por el potente campo magnético de la Tierra, nuestro planeta se parecería a Marte.
Es posible que los campos magnéticos potentes sean poco frecuentes en el Universo, según sugiere una investigación de la Universidad de Tokio.
La superficie de Marte es árida y seca, y la escasa agua que hay está atrapada en los casquetes de hielo o quizá bajo la superficie. Pero, si observas bien la superficie, verás lo que parecen costas o cañones donde tuvieron lugar enormes inundaciones.
Hace miles de millones de años, la atmósfera de Marte quizá era más densa y el aire un poco más cálido. Al estudiar los deltas que hay en Marte, parecidos a los deltas fluviales de la Tierra, algunos han sugerido que los océanos llegaron a cubrir parcialmente el planeta. (Véase Mapa extraño n.º 1043.) Otros han estudiado la composición de los meteoritos marcianos, que permite comparar la química actual de Marte con el aspecto que tenía el planeta hace miles de millones de años. Ambas líneas de evidencia sugieren que, hace unos cuatro mil millones de años, un enorme océano cubría el hemisferio norte de Marte.
Hoy, ese océano no es más que un recuerdo. Una investigación reciente, dirigida por la Universidad de Tokio y publicada en Nature Communications explica uno de los motivos: hace miles de millones de años, Marte perdió su campo magnético. Sin la protección que este ofrecía, la atmósfera fue arrasada y, finalmente, los océanos se evaporaron cuando el vapor de agua de la atmósfera se perdió en el espacio.
Campos magnéticos y océanos
El sistema solar es un lugar hostil. Nuestro Sol, que da vida, también puede arrebatárnosla. El Sol produce enormes cantidades de radiación que, si no fuera por el efecto protector de nuestro campo magnético, abrasarían nuestro planeta. Sin el campo magnético, el viento solar arrasaría nuestra atmósfera y los océanos se evaporarían y se perderían en el espacio. En otras palabras, la Tierra acabaría como Marte.
La Tierra es el único de los planetas rocosos de nuestro sistema solar que tiene un campo magnético potente. Su presencia probablemente sea uno de los principales motivos por los que Marte y la Tierra son tan diferentes. Sin embargo, hace miles de millones de años, Marte también tenía un campo magnético potente. Entonces, ¿qué ocurrió?
Cómo perdió Marte su campo magnético y sus océanos
Para investigarlo, un equipo dirigido por Shunpei Yokoo, de la Universidad de Tokio, simuló el núcleo de Marte en un laboratorio aquí, en la Tierra. El equipo creó un material con una mezcla de hierro, azufre e hidrógeno, elementos que se cree que están presentes en el núcleo de Marte.
Probablemente haya azufre en el núcleo, ya que los meteoritos marcianos (que permiten estudiar la corteza y el manto) no contienen muchos de los elementos que suelen encontrarse junto al azufre. Es posible que abunde el hidrógeno en el núcleo, pues Marte está cerca de la «línea de nieve» de nuestro sistema solar, donde el hielo de agua era abundante durante la formación planetaria. «Podemos suponer razonablemente que es un líquido de Fe-S-H [el núcleo], pero esto debe verificarse mediante nuevas observaciones de sismos marcianos (terremotos en Marte)», declaró Yokoo a Big Think. «La misión InSight de la NASA, que sigue en curso, podría darnos más información en un futuro próximo».
A continuación, el equipo colocó esta mezcla de hierro, azufre e hidrógeno entre dos diamantes y la calentó con un láser para simular las altas temperaturas y presiones presentes en el núcleo de un planeta rocoso. El material se separó en dos líquidos distintos: uno con hierro y azufre y otro con hierro e hidrógeno. Como el líquido que contenía hidrógeno era menos denso, ascendió. Al separarse los líquidos, se formaron corrientes convectivas.
Esto se parece a lo que habría ocurrido en los primeros tiempos de Marte. El líquido de hierro, azufre e hidrógeno habría generado corrientes convectivas a medida que el azufre se separaba del hidrógeno. Estas corrientes habrían creado un campo magnético protector alrededor del planeta. Pero esas corrientes duran poco. En cuanto los dos líquidos se separaran por completo, las corrientes cesarían y el campo magnético desaparecería. Con el tiempo, la atmósfera sería arrasada y los océanos desaparecerían.
Una física similar en el núcleo de la Tierra
Esta separación de los líquidos de hierro y azufre, y de hierro e hidrógeno, también se observa en el interior de la Tierra, pero con una diferencia clave: la temperatura.
«La temperatura del núcleo de la Tierra (unos 6.740 °F) es mucho más alta que la del núcleo de Marte», declaró Yokoo a Big Think. A estas altas temperaturas, los líquidos de hierro y azufre, y de hierro e hidrógeno, se mezclan. Sin embargo, sí observamos estratificación en las capas superiores del núcleo, donde las temperaturas son más bajas. «Por eso el núcleo de la Tierra está estratificado solo en su parte superior, mientras que el núcleo de Marte está estratificado por completo», afirmó Yokoo. «El núcleo de la Tierra tardaría muchísimo (por ejemplo, mil millones de años) en quedar completamente estratificado».
En otras palabras, tenemos tiempo.
Sin embargo, estos resultados tienen implicaciones para la búsqueda de exoplanetas habitables. Por lo general, un indicador clave para determinar si un planeta extrasolar puede albergar vida es que pueda haber agua líquida en la superficie, en un lugar que no sea ni demasiado frío ni demasiado cálido. Pero quizá un campo magnético potente debería ser otro indicador clave para determinar si el planeta puede conservar el agua. Y es muy posible que los campos magnéticos tan potentes como el de la Tierra sean relativamente poco frecuentes en el Universo.
