Una nueva investigación publicada en ‘Nature Communications’, dirigida por el Earth-Life Science Institute (ELSI), explica las condiciones en que se llegó a producir el fenómeno conocido como ‘desplazamiento polar’: el movimiento de un polo en relación con un marco de referencia fijo.

La Tierra es una bola estratificada, con un núcleo interno de metal sólido, un núcleo externo de metal líquido y un manto sólido y una corteza predominante en la superficie en la que vivimos. Todo esto gira como una peonza, una vez al día. Debido a que el núcleo externo de la Tierra es líquido, el manto y la corteza sólidos pueden deslizarse sobre él. Las estructuras relativamente densas, como las placas oceánicas subductoras y los volcanes masivos como Hawai, prefieren estar cerca del ecuador.

A pesar de este desplazamiento de la corteza, el campo magnético de la Tierra es generado por corrientes eléctricas en el metal líquido de convección Ni-Fe del núcleo exterior. En escalas de tiempo prolongadas, el desplazamiento del manto y la corteza suprayacentes no afecta el núcleo, porque esas capas de roca suprayacentes son transparentes al campo magnético de la Tierra. Por el contrario, los patrones de convección en este núcleo externo se ven obligados a bailar alrededor del eje de rotación de la Tierra, lo que significa que el patrón general del campo magnético de la Tierra es predecible, extendiéndose de la misma manera que las limaduras de hierro alineadas sobre una pequeña barra magnética.

Por lo tanto, estos datos brindan información excelente sobre la dirección de los polos geográficos norte y sur, y la inclinación da la distancia desde los polos (un campo vertical significa que estás en el polo, horizontal nos dice que estaba en el ecuador). Muchas rocas registran la dirección del campo magnético local a medida que se forman, de la misma manera que una cinta magnética graba su música. Por ejemplo, los diminutos cristales del mineral magnetita producida por algunas bacterias en realidad se alinean como pequeñas agujas de una brújula y quedan atrapados en los sedimentos cuando la roca se solidifica. Este magnetismo «fósil» se puede utilizar para rastrear dónde se desvía el eje de rotación en relación con la corteza.

«Imagínese mirar la Tierra desde el espacio», explica en un comunicado el autor del estudio, Joe Kirschvink, del Tokyo Institute of Technology's Principle, donde radica el ELSI. «El verdadero desplazamiento polar se vería como si la Tierra se inclinara de lado, y lo que en realidad está sucediendo es que toda la capa rocosa del planeta (el manto y la corteza sólidos) gira alrededor del líquido núcleo externo». Aunque los científicos pueden medir el verdadero desplazamiento polar que ocurre hoy en día con mucha precisión con satélites, los geólogos aún debaten si se han producido grandes rotaciones del manto y la corteza en el pasado de la Tierra.

Las rocas de Italia como prueba

Un debate particularmente acalorado ha sido sobre los eventos durante el Cretácico Superior, hace unos 84 millones de años. Durante las últimas tres décadas, los geofísicos han estado yendo y viniendo a través de argumentos públicos en la revista ‘Science’ y en numerosas reuniones, sobre si ocurrió un gran evento de verdadera deriva polar en el Cretácico.

Kirschvink y su colega Ross Mitchell, del Instituto de Geología y Geofísica de Pekín, idearon un plan para resolver el debate de una vez por todas. Aprovechando la experiencia de Mitchell como estudiante de geología de los Apeninos del centro de Italia, conocía las rocas adecuadas para tomar muestras. Luego, el equipo internacional de investigadores apostó a que los datos paleomagnéticos de las calizas creadas en el Cretácico (hace entre unos 145,5 y 65,5 millones de años) ubicadas en Italia proporcionarían una prueba definitiva. El magnetismo de las rocas más jóvenes en la misma área se estudió hace casi 50 años e indirectamente condujo al descubrimiento del impacto del asteroide que mató a los dinosaurios.

Para probar su hipótesis sobre el verdadero desplazamiento polar, se requieren datos paleomagnéticos con mucha redundancia para rastrear el desplazamiento de la antigua ubicación del eje de rotación de la Tierra. Los estudios anteriores, especialmente algunos que afirman que no se produce un verdadero desplazamiento polar, no han logrado explorar suficientes puntos de datos según el equipo. Dice Richard Gordon, un geofísico de la Universidad Rice en Houston que no participó en el estudio, que «esa es una de las razones por las que es tan refrescante ver este estudio con sus abundantes y hermosos datos paleomagnéticos».

Kirschvink y sus colegas encontraron, como predijo la hipótesis del verdadero desplazamiento polar, que los datos italianos indican una inclinación de unos 12 grados del planeta hace 84 millones de años. El equipo también descubrió que la Tierra parece haberse corregido a sí misma: después de inclinarse de lado, la Tierra invirtió su curso y giró hacia atrás, para una excursión total de casi 25° de arco en aproximadamente cinco millones de años. Ciertamente, esto fue un «yo-yo cósmico».