La heterogeneidad del manto influyó en el campo magnético antiguo de la Tierra

Por qué el interior profundo de la Tierra moldea nuestro escudo cotidiano

El campo magnético de la Tierra protege silenciosamente nuestra tecnología, las redes eléctricas e incluso la atmósfera frente a la radiación solar y cósmica dañina. Suele imaginarse como un simple imán de barra alineado con el giro del planeta, pero esta investigación muestra que la historia es más compleja —y más interesante—. Combinando registros de rocas antiguas con potentes simulaciones por ordenador, los autores revelan que estructuras irregulares en lo profundo, en la base del manto, han estado esculpiendo el campo magnético de la Tierra durante cientos de millones de años.

Estructuras ocultas en el fondo del manto

Lejos bajo nuestros pies, a casi 3.000 kilómetros de profundidad, se encuentra la frontera entre el manto sólido y el núcleo externo metálico y fundido donde se genera el campo magnético. Las ondas sísmicas muestran que esta región está lejos de ser uniforme: dos enormes zonas del tamaño de continentes con velocidades sísmicas inusualmente lentas se sitúan aproximadamente bajo África y el Pacífico, separadas por un anillo de material más rápido. Se piensa que estas zonas lentas son más calientes que su entorno, lo que implica que la pérdida de calor del núcleo no es homogénea. Dado que el flujo térmico es el motor que impulsa el movimiento del hierro líquido en el núcleo, esta heterogeneidad debería dejar una huella en el campo magnético, pero detectar esa huella es un desafío.

Leer el pasado magnético en las rocas

Cuando la lava se enfría o los sedimentos se depositan en el fondo marino, diminutos minerales pueden fijar la dirección del campo magnético de ese momento, creando un archivo geológico. Estudiando la dispersión de direcciones registradas en un lugar dado —conocida como variación paleosecular— los científicos pueden inferir cuán estable o inestable fue el campo durante miles o millones de años. Los autores reunieron y reanalizaron varios grandes conjuntos de datos que abarcan los últimos 265 millones de años, centrándose especialmente en sitios cercanos al ecuador magnético, donde la señal es más sensible a la forma global del campo. También compararon estos registros basados en rocas con modelos modernos del campo global construidos a partir de datos de sedimentos y lavas de alta resolución que cubren los últimos 100.000 años.

Poner a prueba núcleo y manto en superordenadores

Para ver qué condiciones en el interior profundo podrían reproducir el registro rocoso, el equipo ejecutó series de simulaciones numéricas del geodínamo —el complejo flujo de fluido conductor en el núcleo que genera el campo—. En algunas simulaciones, el calor que sale del núcleo se forzó a ser igual en todas partes; en otras, varió fuertemente siguiendo un patrón inspirado en imágenes sísmicas del manto inferior, con dos grandes regiones cálidas y entornos más fríos. Luego analizaron los campos simulados exactamente de la misma manera que los datos reales, midiendo cuánto se desviaba el campo en latitudes bajas y cuánto se apartaba el campo promedio a largo plazo de un dipolo perfecto y simple.

El flujo térmico desigual deja una firma magnética distintiva

La comparación arrojó un resultado claro. Las simulaciones con flujo de calor perfectamente uniforme podían ajustarse para coincidir con algunas propiedades básicas, como la intensidad general del dipolo, pero fracasaban en dos pruebas clave al mismo tiempo: producían muy poca variación direccional de un lugar a otro en latitudes bajas, y su campo promedio a largo plazo permanecía casi perfectamente simétrico alrededor del eje de rotación. En contraste, las simulaciones con fuertes diferencias laterales en el flujo térmico desarrollaron de forma natural el tipo de estructura longitudinal observada tanto en modelos recientes del campo como en los datos rocosos antiguos. Mostraron bandas y parches en la parte no dipolar del campo promedio y la cantidad adecuada de dispersión direccional extra en ciertas longitudes, todo ello manteniendo un dipolo fuerte y estable en general. Estas firmas coinciden con las observaciones no solo de los últimos pocos millones de años sino, dentro de las incertidumbres, al menos hasta hace 265 millones de años.

Qué implica esto para la historia de la Tierra y los mapas

El estudio concluye que el patrón térmico desigual en la base del manto ha influido en el campo magnético de la Tierra durante cientos de millones de años. En términos sencillos, parches calientes y fríos en lo profundo ayudan a guiar el flujo de metal en el núcleo, que a su vez moldea el campo magnético —añadiendo protuberancias persistentes sobre el dipolo principal. Esto importa más allá de la física del interior terrestre: las direcciones paleomagnéticas son la base para reconstruir dónde estaban los continentes. Si el campo promedio en el tiempo no es perfectamente dipolar y varía con la longitud, algunas reconstrucciones existentes podrían estar sesgadas por más de diez grados. Entender cómo la heterogeneidad del manto afecta al geodínamo, por tanto, no solo ilumina los mecanismos ocultos del interior de la Tierra, sino que también afina nuestra visión de la geografía antigua del planeta.

Cita: Biggin, A.J., Davies, C.J., Mound, J.E. et al. Mantle heterogeneity influenced Earth’s ancient magnetic field. Nat. Geosci. 19, 345–352 (2026). https://doi.org/10.1038/s41561-025-01910-1

Palabras clave: Campo magnético de la Tierra, límite núcleo-manto, geodínamo, paleomagnetismo, heterogeneidad del manto