El estudio del campo magnético de la Tierra registrado en las rocas fue una clave importante para reconstruir la historia de los movimientos de las placas. Ya hemos visto cómo el registro de las inversiones magnéticas condujo a la confirmación de la hipótesis de la extensión del fondo marino. El concepto de trayectorias de vagabundeo polar aparente fue útil para determinar la velocidad, la dirección y la rotación de los continentes.
Vagabundeo polar aparente
Para ilustrar la idea del vagabundeo polar, imagina que tienes un volcán compuesto en un continente como el del boceto de abajo. Te aseguro que el boceto se entenderá mejor si ves también el screencast en el que hablo mientras lo dibujo.
Esquema de vagabundeo polar aparente
Pulsa aquí para ver la transcripción
Para ilustrar una trayectoria de vagabundeo polar aparente, digamos que tenemos la Tierra aquí, y tiene sus polos así, tal y como están hoy. Las líneas del campo magnético van así. Y digamos que tenemos un continente aquí. Se ve así. Hay un volcán en este continente y es un volcán compuesto. Un volcán compuesto escupe lava y gradualmente construye la ladera de la montaña con sus flujos de lava así. Aquí está la lava bajando por este lado. Imaginemos que somos un geólogo y que vamos a ir a este volcán y vamos a tomar algunas muestras de estos flujos de lava. Vamos a acercarnos a estos flujos de lava aquí. La muestra más alta del flujo de lava, la llamaremos esta verde aquí. Debajo de ese verde hay un flujo de lava más naranja-amarillo y luego debajo de ese hay este más antiguo aquí. Tenemos un magnetómetro y así podemos intentar averiguar en qué dirección pensaban todos estos flujos de lava cuando se formaron y enfriaron. Digamos que el rojo apunta más o menos en esta dirección y el amarillento se parece a esto. La verde se formó durante el campo como hoy en día por lo que su norte es así. Hay dos posibles explicaciones de cómo pudo ocurrir esto. Las dibujaremos aquí. La explicación 1 es que los polos se movieron y el continente se quedó en el mismo lugar. En ese caso, tenemos un continente sentado aquí. Cuando se formó la lava más reciente, esta materia verde, el polo estaba justo aquí arriba, donde está hoy. Pero cuando este volcán estaba haciendo la lava amarilla, el polo estaba en un lugar ligeramente diferente. Estaba más bien por aquí. El flujo de lava más antiguo está registrando un polo que estaba más bien en esa dirección. En este caso terminamos con lo que llamamos un camino de vagabundeo polar aparente. A lo largo del tiempo, desde el pasado hasta el presente, el polo se movió en esa dirección. La otra posibilidad es que el continente se moviera y el polo permaneciera en el mismo lugar. En ese caso, el continente verde de hoy estaría aquí. Cuando esta lava se congeló, apuntaba al norte, hacia el polo norte. Cuando se formó esta lava amarilla, si el polo estaba en el mismo lugar, el continente tendría que haber estado aquí, en algún lugar como este, porque su lava se congeló apuntando al norte, pero luego, con el tiempo, cuando este continente se movió a su posición actual con la lava todavía congelada en su lugar, ahora está apuntando en una dirección diferente que ya no es donde está el norte. Si retrocedemos aún más en el tiempo hacia la lava roja, entonces el continente debe haber estado sentado en una posición más o menos así. Cuando su lava se formó, apuntaba al norte, luego cuando este continente pasó por esta rotación, esta lava ya estaba congelada en su lugar, por lo que la dirección que está apuntando no está en el mismo lugar que el norte ahora. Podemos construir una trayectoria – una trayectoria aparente deambulando si se quiere – del continente. Podemos ver que el continente debe haber ido más o menos así. Esto es en la dirección opuesta a la que construimos antes.
Este volcán entra en erupción de vez en cuando, y cuando su lava se solidifica y se enfría, registra la dirección del campo magnético de la Tierra. Un geólogo armado con un magnetómetro podría tomar muestras a través de las capas de lava solidificada y así rastrear la dirección e intensidad del campo a lo largo del tiempo geológico registrado por ese volcán. De hecho, los geólogos lo hicieron y descubrieron que la dirección del polo norte no era estacionaria a lo largo del tiempo, sino que aparentemente se había desplazado bastante. Había dos posibles explicaciones para esto:
- O bien el polo estaba inmóvil y el continente se había movido a lo largo del tiempo, o
- El continente estaba inmóvil y el polo se había movido a lo largo del tiempo.
¡El esparcimiento del suelo marino salva el día!
Antes de que se aceptara la tectónica de placas, la mayoría de los geólogos pensaban que el polo debía haberse movido. Sin embargo, una vez que se hicieron más y más mediciones en diferentes continentes, resultó que todas las diferentes trayectorias de desplazamiento polar no podían conciliarse. El polo no podía estar en dos lugares a la vez y, además, todos los fondos oceánicos registraban el norte o el sur, pero no las direcciones intermedias. Entonces, ¿cómo podían las lavas de la misma edad en diferentes masas de tierra mostrar direcciones históricas del polo norte diferentes entre sí? Una vez que se reconoció la propagación del fondo marino como un mecanismo viable para el movimiento de la litosfera, los geólogos se dieron cuenta de que estas «trayectorias polares aparentes» podían utilizarse para reconstruir los movimientos pasados de los continentes, utilizando la suposición de que el polo estaba siempre en el mismo lugar (excepto durante las inversiones).
Calcular una latitud paleomagnética
El ejemplo de mi fabuloso dibujo da una descripción bastante vaga de la idea que hay detrás de utilizar los datos paleomagnéticos para reconstruir las posiciones anteriores de los continentes, pero ¿cómo se hace realmente? Utilizamos magnetómetros.
El ángulo entre el campo magnético de la Tierra y la horizontal se llama inclinación magnética. Como la Tierra es un cuerpo redondo en un campo dipolar, la inclinación depende directamente de la latitud. De hecho, la tangente del ángulo de inclinación es igual al doble de la tangente de la latitud magnética, que es la latitud en la que se encontraba la roca permanentemente magnetizada cuando se magnetizó. Por lo tanto, dado el conocimiento de su ubicación actual y una lectura del magnetómetro de la inclinación de su elemento geológico de interés, como un flujo de basalto, puede calcular la latitud magnética en el momento de su formación, compararla con su ubicación actual y determinar cuántos grados de latitud se ha movido su ubicación actual desde que esa roca se enfrió.