Un trío de físicos, dos de la Universidad de Coventry, en el Reino Unido, y el tercero del Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses, en Francia, ha demostrado cómo el campo magnético de la Tierra puede estar influyendo en el flujo interno, utilizando lo que describen como un Pequeño Experimento de la Tierra.
Por Bob Yirka, Phys.org
En su estudio publicado en la revista Physical Review Letters , Alban Pothérat, Kélig Aujogue y François Debray construyeron e instalaron un aparato experimental que imitaba las formas en que el campo magnético de la Tierra puede estar influyendo en los patrones de flujo planetario interno y por qué creen que podría explicar las discrepancias entre las predicciones teóricas y las observaciones satelitales de la Tierra.
Investigaciones anteriores han demostrado que el núcleo interno de la Tierra es esencialmente una bola de metal caliente. Se cree que el núcleo externo, debajo del manto, está hecho de un metal líquido más frío. Como ambos giran, el resultado es la generación de una corriente eléctrica, que a su vez genera un campo magnético.
Los investigadores observaron que los modelos que describen los flujos dentro de la Tierra normalmente no incluyen cómo el campo magnético impacta los flujos que lo generan. Por eso, construyeron un aparato que pudiera imitar con precisión el mecanismo interior de la Tierra.
El equipo describió el aparato en su forma más básica como un modelo de la Tierra utilizando un tanque parcialmente lleno con una concentración de ácido sulfúrico del 30% dentro de un campo magnético fuerte. Utilizaron un láser para tomar medidas de los flujos resultantes. Para generar el campo magnético fuerte, colocaron su aparato en el campo magnético generado por el imán masivo dentro del Laboratorio de Altos Campos Magnéticos de Grenoble en Francia. El aparato permitió colocar un tanque grande y giratorio dentro de un campo magnético aún mayor.
Para imitar mejor las condiciones del mundo real, los investigadores calentaron el tanque desde el centro, también le dieron al hemisferio superior un fondo plano y colocaron un tanque lleno de agua en la parte superior para generar un efecto de enfriamiento. El paso final fue agregar pequeñas partículas de vidrio a los líquidos para que el láser pudiera ver y medir la dinámica.
El equipo utilizó el aparato para trazar un mapa de la dirección de los fluidos que fluyen y su velocidad en dos puntos principales dentro del tanque. Descubrieron que su configuración podría utilizarse para desarrollar nuevas teorías que describan el movimiento del flujo dentro de la Tierra con mayor precisión que en el pasado.
Más información: Alban Pothérat et al, La restricción magnética de Taylor-Proudman explica los flujos hacia el cilindro tangente, Physical Review Letters (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.184101
