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Cuando todo se pone al reves

El campo magnético terrestre tiene tres ventajas pCampo magneticorincipales para los geólogos. La primera, la más importante, es que tanto a ellos como al resto de seres vivos del planeta los protege de la radiación cósmica que sería mortal de no tener este campo. El segundo es que permite la orientación usando una brújula, la cual sigue las líneas invisibles de este campo que corren de polo a polo. Y el tercero, meramente práctico para el geólogo, es que definen etapas magnéticas que permiten la datación de periodos cuando otras técnicas no son posibles.

                Y es que el campo magnético terrestre no ha sido siempre igual, y no es necesario remontarse millones de años en el pasado para ver como este ha ido cambiando. En escalas casi humanas las inversiones magnéticas han sido un hecho.

                El cambio en el campo magnético de la Tierra tiene como principal consecuencia que las brújulas cambiarían por completo su polaridad y donde marcan actualmente el norte magnético entonces indicaría el sur magnético. Esto, contado así, parece algo del todo catastrófico, pero en realidad no lo es tanto.

                El descubrimiento de la inversión magnética se produjo a principios del siglo XX en una serie de minerales magnéticos que se forman en rocas volcánicas, adquiriendo tras su rápido enfriamiento el magnetismo existente en ese instante. Pero no es hasta mediados del mismo siglo cuando se empieza a dar una explicación a lo que había estado ocurriendo.

             Dorsal magnetismo   En las décadas de 1950 y 60 se poseía información sobre el magnetismo del fondo oceánico, pero estos datos se encontraban dispersos. Solo cuando se dibujaron en un mapa se pudo comprobar cómo a partir de las dorsales oceánicas, desde las que se forma nueva corteza, se formaban bandas paralelas, las cuales mostraban cambios en la polaridad magnética de las rocas que las conforma. Este hecho solo podía ser explicado por cambios sucesivos en el campo magnético del planeta, puesto que los minerales metálicos que forman parte de estas rocas no podían haber perdido o modificado su magnetismo, ya que el único método posible es una fuerte elevación de la temperatura.

                Los siguientes años se siguió estudiando este hecho y se determinó que los cambios en el campo magnético terrestre no tenían una periodicidad exacta, sino que se producían de forma rápida y casi sorpresiva. Se teoriza sobre la posibilidad de que antes de que una de estas inversiones se produzca el campo reduce su fuerza y en un periodo de tiempo corto, incluso en escala humana, el campo magnético cambie por completo. Esta teoría está avalada por simulaciones por ordenador.

                El origen de estos cambios no es conocido con seguridad, pero se estima que se debe a cambios bruscos en el fluido del núcleo, desde donde se genera el campo. El núcleo terrestre es una gran dinamo y un cambio en su estado, como este movimiento brusco de un parte del fluido, podría generar una reacción en cadena que cambiaría por completo la polaridad del campo magnético.

                Como he indicado al principio, las inversiones magnéticas pueden servir como métodos de datación en zonas donde no es posible datar por otros métodos. Esta posibilidad se da gracias a la labor realizada por grupos de trabajo, los cuales cuantificaron e identificaron estas inversiones, datándolas mediante los métodos tradicionales. Este estudio permitió definir etapas, una tabla magnetoestratigráfica y, al menos, dos suprecrones, periodos largos de tiempo (más de 10 millones de años (ma)) en los que no se produce ninguna inversión. El primero se encuentra definido en el periodo Cretácico, entre los 120 a 83 ma mientras que el segundo transcurrió entre el Carbonífero y el Pérmico entre los  312 a 262 ma. Un tercero se ha propuesto durante el Ordovícico, pero su definición se basa únicamente en una localización en Siberia, mientras que en otros puntos de edad similar no se ha detectado.

                La posibilidad de cambios en la dinámica terrestre es común y se ha dado y se dará mientras el núcleo del centro del planeta siga activo. Responder a cuándo llegará la próxima inversión magnética es casi imposible de determinar, por el factor de que no son periódicas. Ya han pasado 720 mil años sin ningún cambio, pero algo se puede asegurar: no se dará de hoy para mañana. Lo siento fabricantes de brújulas.

Orientados en un mundo loco

Lápiz, papel, un martillo y una brújula. Estos cuatro elementos han sido los fundamentos físicos para hacer geología desde hace mucho tiempo, y a pesar de todos los avances tecnológicos que han vuelto más sencillo el trabajo, los cuatro siguen apareciendo cada vez que hay que ir al campo a realizar nuestra profesión.

DeRosa los cuatro tal vez el más “tecnológico” sea la brújula, que más que un elemento para orientarse, es una herramienta que proporcionada datos muy útiles que luego se ven reflejados en las diferentes cartografías geológicas. Su invención se data al siglo IX y no es de extrañar que se deba a los chinos cuyo fundamento científico ya era conocido no solo por este pueblo asiático sino por diferentes culturas de todos los continentes, pero la base técnica de la brújula que conocemos actualmente se estableció hace doce siglos.

Una brújula no es otra cosa que una barra de metal imantada colocada sobre un soporte que inicialmente se colocaba sobre una vasija con agua, donde flotaba y podía girar libremente hasta alinearse con el campo magnético del planeta. Porque eso es lo que hace la brújula alinearse con las líneas del campo magnético terrestre que van de polo a polo magnético del planeta y que casualmente se sitúan en las proximidades de los polos geográficos, pero no exactamente en el mismo punto, algo que no se debe confundir.

Los avances en la brújula supusieron primero colocarla en una vasija másBrújula pequeña, luego decorarla con el dibujo de la rosa de los vientos y finalmente poner la aguja sobre un eje rotatorio en lugar de flotando en un líquido. Actualmente las brújulas funcionan con un sistema combinado de eje y fluido, ahora sustituido el agua por aceite, queroseno o alcohol, lo que reduce el balanceo de la aguja cuando se alinea.

Su utilización en geología no solo se restringe a saber dónde está el norte. En el trabajo de campo es necesario saber la orientación de lo que vemos midiendo su dirección que no es otra cosa que el ángulo que forma la línea de una veta, un estrato o cualquier otro tipo de formación geológica, con respecto a la línea norte-sur. Es fácil ver el cuaderno de un geólogo escrito algo así: N35E/55S. Traducido quiere decir que la dirección está 35º hacia el este de la línea norte-sur. El otro número y la letra indica el buzamiento que se mide con otra innovación de la brújula geológica: el clinómetro.

El clinómetro puede variar con respecto el modelo, pero el más habitual es una tapa que se coloca perpendicular a la brújula con una flecha colgando de un punto y una gráfica con ángulos marcados. Esto sirve para medir el grado de inclinación de una capa, por ejemplo, lo que es muy útil en estructural y que se ve reflejado en los mapas con una línea alargada (la dirección) con otra más corta a un lado y perpendicular (dirección del buzamiento) y un número (los grados de inclinación).

La aguja imantada y el clinómetro son los dos elementos principales, pero se le pueden añadir otros, como son reglas, lanzadores de proyección, etc. que ayudan a la orientación o facilitar el trabajo con un mapa.

Pero de la brújula no hay que creerse todo lo que dice. Es mentirosa casi siempre. Como he dicho al principio mide el campo magnético que atraviesa de polo a polo el planeta, pero este polo magnético no es el mismo que el geográfico. Ambos están situados en puntos distintos por lo que en una medida con una brújula es necesario hacer una corrección denominada declinación magnética. Esta no es otra cosa que el ángulo que forman las líneas imaginarias que parten del núcleo del planeta y llegan hasta los polos geográfico y magnético. Esta declinación es diferente en cada lugar del planeta, por lo que si se trabaja en diferentes lugares es necesario hacer la corrección según ese punto. Por ejemplo en España la declinación es de -1º 6´ al oeste aproximadamente y en Chile esta es de 2º 22´ al este (aquí podéis consultarlo: http://magnetic-declination.com).

Otro aspecto no menor es que las brújulas actuales no sirven en todo el mundo. Esto lo comprobé en mis propias carnes al traerme mi fiel brújula a Chile. Me la compré cuando estaba en la universidad y nunca me ha dado problemas, pero cuando la utilicé por primera vez aquí las mediciones que hacía eran raras, hasta que uno de mis jefes me dijo que solo servía para el hemisferio norte. Esto se debe a la calibración durante la fabricación de las mismas y la intensidad del campo magnético en ese punto donde se calibra, por lo que se restringe a una de las 5 zonas en la que se encuentra divido el planeta para el trabajo de una brújula, algo similar al PAL de los DVDs. Eso sí, hay marcas que las fabrican y preparan para que trabajen en varias zonas, pero el precio se dispara de una de ellas se dispara.

Sea como fuere, las brújulas han servido para el desarrollo de las culturas. Es difícil pensar en los navegantes sin un mapa o una brújula, si el viaje de Lindbergh entre dos continentes separados por un océano hubiera sido posible. Tal vez no existirían los GPS si la brújula jamás hubiera sido idea. Tal vez no existiría la geología tal y como la conocemos.