El campo magnético de la tierra y la edad de la tierra

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Nota del Editor: Este artículo fue publicado originalmente en la revista Creation 13, no 4 (September 1991): 44-48.

El Dr. Thomas G. Barnes hizo notar el hecho de que la fuerza del campo magnético de la Tierra está disminuyendo. Basándose en esto, concluyó que el campo magnético tenía menos de 10.000 años de antigüedad.

Ya en 1971, el Dr. Thomas G. Barnes, un científico creacionista quien entonces era profesor de Física en la Universidad de Texas en El Paso, hizo notar el hecho de que la fuerza del campo magnético de la Tierra estaba disminuyendo.1 Señaló que entre 1835 y 1965 algunos geofísicos habían tomado más o menos 26 mediciones del momento dipolar magnético del campo magnético de la Tierra. Cuando se trazan en un gráfico contra el tiempo (es decir, el año de la medición), estos puntos de datos provistos se ajustan a una curva en decaimiento que Barnes calculó tenía una “semivida” (período de semidesintegración) de solo 1.400 años. Basándose en esto, concluyó que el campo magnético tenía menos de 10.000 años de antigüedad, por lo tanto la Tierra debe ser así de joven (ver Figura 1).

¿Qué hipótesis? ¿Evolución o creación?

Obviamente, debido a las poderosas implicaciones de esta evidencia, Barnes recibió mucha oposición por parte de la comunidad evolucionista. Los geofísicos evolucionistas simplemente se encargaron de menospreciar las conclusiones de Barnes porque argumentaron que cualquier “decaimiento” del campo magnético de la Tierra solo representaba la última etapa en la historia en curso del crecimiento o del decaimiento de las fuerzas del campo ya que este se invierte en repetidas ocasiones durante millones de años multiplicados.2 Pero Barnes rechazó firmemente esta objeción al negar la validez de las mediciones del magnetismo “fósil” (paleomagnetismo) de polaridad magnética inversa (dirección) en los estratos de roca.3

Los geofísicos evolucionistas ya estaban “encerrados” en su escala de tiempo de millones de años, no solo por la datación radiactiva de las rocas en las que se midieron las inversiones paleomagnéticas, sino también por su presunto mecanismo de “dínamo” para la operación del campo magnético de la Tierra. En general se cree que el campo magnético de la Tierra es generado por corrientes eléctricas en su región más interna, que es el núcleo, y se presume que consiste en una mezcla metálica de hierro y níquel. Sin embargo, según la hipótesis del “dínamo”, se cree que estas corrientes eléctricas se producen por la circulación lenta de material fundido que lleva cantidades desiguales de cargas eléctricas positivas y negativas. La energía para esto se cree que proviene de la rotación de la tierra o de su temperatura interna.4,5

Magnetic hyperbola Magnetic age of the Earth Magnetic field

Modelos de Humphrey para la historia del campo magnético de la Tierra (adaptado de “Humphreys”—véase la referencia 10). [N. del E.: imágenes a escala completa disponibles en Creation].

Entonces, se presume que el mecanismo generador opera como un dínamo, (similar a un generador de electricidad) lo cual causa el campo y lo mantiene durante largos periodos de tiempo. Por consiguiente, se podría esperar que una inversión del campo magnético de la Tierra (lo cual a ellos les es difícil de explicar de todos modos) fuera un proceso lento. Por lo tanto, el punto de vista evolutivo ha sido que una transición de una polaridad magnética (dirección) a la otra por lo general tomó millones de años, o varios miles de años por lo menos.6 Sin embargo, esta llamada hipótesis del dínamo, el mecanismo operativo preferido por la mayoría de los geofísicos, tiene muchos problemas asociados con ella que han sido bien documentados.7,8,9,10

Las inversiones han ocurrido

Más recientemente, el científico creacionista Dr. D. Russell Humphreys (físico en el Laboratorio Nacional de Sandía, en Albuquerque, y profesor adjunto de Física en el Instituto para la Investigación de la Creación, de San Diego) ha revisado la evidencia de la validez de estos estudios sobre magnetismo “fósil”11 y ha encontrado que la mitad de todas las más de 200.000 muestras geológicas probadas tienen una magnetización medible cuya dirección ("polaridad”) se invierte con respecto al campo magnético de la Tierra en la actualidad. Se vio obligado a concluir que la variedad, la extensión, la continuidad y la regularidad de los datos de inversión sugieren fuertemente que la mayoría de los datos es válida, por lo que no hay más remedio que aceptar que las inversiones del campo magnético de la Tierra han ocurrido.

Entonces, ¿cómo pueden estas inversiones del campo magnético de la Tierra encajar con la evidencia de Barnes que la Tierra y su campo magnético tienen menos de 10.000 años de antigüedad? Barnes y Humphreys han argumentado de forma convincente para proporcionar una hipótesis alternativa viable a la idea del dínamo de los evolucionistas. Proponen que el campo magnético de la Tierra proviene de corrientes eléctricas que circulan libremente creadas inicialmente con una alta energía incorporada. Ya que estas corrientes posteriormente pierden su energía debido a la fricción, el campo magnético decaerá conforme decaiga la intensidad de la corriente.12,13,14,15,16

Sin embargo, un campo magnético que colapsa y corta a través de un conductor (el núcleo de hierro y níquel de la Tierra) generará más corriente, lo cual ayuda a retardar la velocidad del decaimiento, de lo contrario el campo desaparecería más rápidamente. De hecho, si tuviéramos que calcular la cantidad de la corriente que se está generado a partir del índice de colapso medido del campo magnético actual, ¡esta corriente es suficiente para ser la causa de la fuerza real que se conoce del campo en la actualidad! Además de ser una buena confirmación del modelo, esto significa que la “hipótesis del dínamo” de los evolucionistas, si alguna vez existió, ahora ha de estar desconectada.

Ahora ya hemos visto que este decaimiento es real, después de haber sido medido por más de 160 años, como lo ha señalado Barnes y lo han documentado McDonald y Gunst.17 Así que este mecanismo de Barnes y Humphreys puede explicar este decaimiento en tiempo real del campo magnético de la Tierra por los últimos 160 años, la corriente generada a partir de tal decaimiento del campo correlacionando bien con los cálculos de la cantidad de corriente que realmente está presente dentro del núcleo. Por otra parte, ¡Humphreys sostiene que también puede explicar las inversiones magnéticas grabadas en las rocas después de haber tenido lugar en solo días o semanas!18,19

El diluvio y las inversiones rápidas

Ahora las mediciones de este magnetismo “fósil” en los estratos de roca (siendo la dirección y la fuerza del campo local) son diferentes a las mediciones globales de la fuerza del campo magnético total de la Tierra según lo informado por Barnes; sin embargo, el magnetismo "fósil" (paleomagnetismo) de hecho registra el comportamiento del campo durante la historia de la Tierra. Los geofísicos ahora han reconocido una secuencia continua de aproximadamente 50 inversiones de polaridad magnética (dirección del campo) en el magnetismo “fosilizado” en estratos de roca que abarcan los últimos 600 millones de años de la escala de tiempo de los evolucionistas, desde el llamado periodo Cámbrico, cuando los primeros fósiles metazoos (multicelulares) “aparecieron”' en el registro de la roca hasta el presente. Sin embargo, dado que algunos estratos fosilíferos también han invertido polaridades conservadas en ellos, el campo magnético debe haber sido inversamente polarizado cuando esos sedimentos se estaban estableciendo.

Muchos creacionistas sostienen que el diluvio de Noé produjo la mayor parte de estas capas de rocas fosilíferas en un solo año. Por lo tanto, hay que imaginar que estas inversiones del campo magnético de la Tierra son algo que ocurrió en promedio cada semana o dos durante el año del diluvio. Si este fuera el caso, entonces deberíamos poder encontrar pruebas de campo que el proceso de inversión de hecho ocurrió así de rápido; de lo contrario, el mecanismo de corrientes eléctricas de libre decaimiento de Barnes y Humphreys para la generación del campo magnético de la Tierra en menos de 10.000 años también estaría en problemas.

Pero ahora se ha descubierto evidencia de campo. Como ya se informó,20 las mediciones paleomagnéticas de un flujo de lava en la Montaña Steens (Steens Mountain) en Oregón han demostrado que una de estas transiciones de polaridad magnética (parte de una inversión completa) se llevó a cabo en alrededor de dos semanas, el periodo de tiempo durante el cual la lava se habría enfriado. Como era de esperarse, los investigadores, ambos evolucionistas, se asombraron por estos resultados y tuvieron dificultades para aceptarlo, pero finalmente tuvieron que admitir lo siguiente:

“Incluso esta cifra conservadora de 15 días corresponde a un índice sorprendentemente rápido de variación de la dirección del campo geomagnético de 3∞ por día. . . . La rapidez y gran amplitud de variación geomagnética que inferimos a partir de las direcciones de remanencia en el flujo B51, incluso cuando se considera como un impulso durante una transición de polaridad, verdaderamente hace que la imaginación se estrese. . . . Creemos que la explicación más probable de las direcciones de remanencia anómalas del flujo B51 es la ocurrencia de un cambio grande y extremadamente rápido en el campo geomagnético durante el enfriamiento del flujo, y que este cambio probablemente se originó en el núcleo (de la Tierra).”21

El campo magnético del Sol

Con el fin de reforzar aún más su caso para las inversiones de polaridad magnética rápidas, Humphreys también se ha dirigido a un objeto natural,22 es decir, el Sol, lo que demuestra que un gran cuerpo puede invertir rápidamente su campo magnético.23 Observaciones han mostrado que el Sol invierte la polaridad de su campo magnético general cada 11 años, en sincronismo con el ciclo de manchas solares. Cuando el número de manchas solares está a un mínimo, el campo observado a gran escala tiene sus líneas de fuerza que van principalmente al norte y al sur. A medida que el número de manchas solares comienza a aumentar, la fuerza de la parte norte-sur del campo disminuye. En alrededor de 5,5 años, el componente norte-sur ha disminuido a cero y el número de manchas solares está a un máximo. Entonces ciertas cosas comienzan a suceder a la inversa. Una parte sur-norte del campo aparece en la dirección opuesta a la de su predecesor y el número de manchas solares comienza a disminuir. Después de otros 5,5 años, el número de manchas solares está a un mínimo una vez más, y el campo vuelve a su forma original, pero los polos norte y sur del campo cambiados de lugar, es decir, el campo magnético del Sol ha invertido su polaridad.

Los físicos y los astrónomos aún no tienen una teoría que explique por completo este complejo fenómeno de inversión. Una razón probable por la que han tenido dificultades para explicar las inversiones del Sol es que, debido a que creen que el campo magnético del Sol también es generado por un dínamo, han estado buscando un mecanismo que no solo revertiría el campo del Sol, sino que también lo regeneraría y lo mantendría durante miles de millones de años. Pero si el Sol es relativamente joven (solo miles de años), no habría necesidad del requisito de la regeneración. El Sol simplemente estaría enrollando y desenrollando cualquier campo magnético que hubiera tenido en la creación, perdiendo energía magnética durante cada ciclo solar. Entonces, su comportamiento a largo plazo sería, un decaimiento constante modulado por el ciclo solar de inversiones.

El mecanismo físico de la Tierra

Ahora el Dr. Humphreys ha propuesto un mecanismo físico para las inversiones del campo magnético de la Tierra durante el diluvio.24 Ya hemos visto que hay un acuerdo en que el campo magnético de la Tierra se genera en el núcleo metálico de hierro y níquel de la Tierra, y que la mayoría de los científicos evolucionistas prefieren un dínamo en lugar del modelo de libre decaimiento de Barnes y Humphreys. Este último consiste en una dotación inicial de energía en el núcleo en el momento de la creación y esa energía se ha disipado y decaído libremente como corrientes eléctricas en el núcleo desde entonces, las corrientes generan un campo magnético en la superficie de la Tierra y más allá, que ha decaído al compás del decaimiento de las corrientes eléctricas.

Sin embargo, debido a que el hierro y níquel metálico en el núcleo externo de la Tierra está en un estado líquido, movimientos internos se producen en esta región debido al flujo de convección, para lo cual existe evidencia incluso en la actualidad. Humphreys sugiere que un evento de gran alcance en el núcleo de la Tierra en el principio del diluvio produjo esta convección, posiblemente por el calentamiento del núcleo debido a un aumento repentino de decaimiento radiactivo o por el enfriamiento de la capa encima del núcleo, pero estas aún son sugerencias provisionales que requieren mayor análisis. Sin embargo, una vez que se iniciaron los flujos de convección en el núcleo de la Tierra, esos flujos moviéndose hacia arriba en el núcleo hacia el manto producirían un flujo magnético hacia adentro del manto, que luego se llevaría a la superficie de la Tierra como una excursión magnética.

Estas ''corrientes ascendentes” convectivas en el núcleo de la Tierra se habrían llevado más de flujo magnético a la superficie que las “corrientes descendentes” se hubieran llevado lejos de la superficie, por lo que las corrientes ascendentes convectivas habrían cancelado rápidamente cualquier flujo anterior por encima de ella. El trabajo realizado por estos flujos de convección de empujar un flujo magnético hacia arriba generaría nuevas corrientes eléctricas, que a su vez generarían un nuevo flujo en la dirección opuesta. Así, un ciclo de reversiones magnéticas se crea debido a estas corrientes de convección que se repiten, que se mantienen siempre y cuando haya una fuerte fuente de calor dentro del núcleo. En apoyo de su modelo, Humphreys saca comparaciones con las corrientes de convección dentro del Sol, que ya hemos visto son las responsables de un rápido ciclo de inversión magnética allí.

La historia del campo magnético de la Tierra

El modelo de Humphreys para la historia del campo magnético de la Tierra es más complejo que la descripción original de Barnes de un estado de decaimiento continuo desde la creación hasta ahora, pero no difiere de la hipótesis fundamental de que el campo magnético de la Tierra ha decaído libremente desde su creación. La figura 2 muestra el modelo de Humphreys para la historia del campo magnético de la Tierra, que él divide en cinco episodios:

  1. Creación del campo magnético junto con la Tierra.
  2. Decaimiento constante por casi 2.000 años hasta el diluvio.
  3. Inversiones rápidas durante el año del diluvio.
  4. Grandes fluctuaciones continuas por hasta dos mil años después del Diluvio.
  5. La reanudación del decaimiento constante a partir de alrededor de la época de Cristo hasta ahora.

El último periodo incluye las mediciones históricas que muestran decaimiento, como Barnes lo informó originalmente.25

El modelo para el proceso de inversión propuesto por Humphreys es simple en comparación con las teorías evolucionistas del “dínamo”. Se diferencia fundamentalmente de las teorías del dínamo en que no está destinado a mantener el campo magnético de la Tierra durante miles de millones de años. Más bien, invierte un campo previamente existente una y otra vez. Lejos de mantener un campo indefinidamente, este proceso acelera la desintegración de un campo magnético planetario. La fuerza del campo en el pico de cada ciclo es menor que el pico del ciclo anterior, debido a que el proceso de inversión no reproduce completamente el flujo. Esto significa que la energía contenida en el campo magnético después del diluvio sería considerablemente menor que la del campo de antes del diluvio.

De acuerdo con Humphreys, a pesar de que las explicaciones de los creacionistas sobre los campos magnéticos planetarios todavía están en su infancia, parecen ser más completas y exitosas que las teorías del dínamo que ya tienen 40 años de edad. De hecho, las mediciones magnéticas recientes de la nave espacial Voyager, mientras volaba pasando por Urano y Neptuno han confirmado las predicciones de Humphreys sobre el origen de los campos magnéticos planetarios.26,27 Por otra parte, las mediciones recientes han puesto en duda si un dínamo realmente opera en el núcleo de la Tierra en la actualidad.28 Además, no existe una teoría del dínamo que represente las variaciones extremadamente rápidas que reportaron Coe y Prevot en la Montaña Steens,29, pero el modelo de Humphreys sí explica estos datos particularmente bien. Los creadores de las teorías del dínamo incluso reconocen que sus teorías son incompletas, muy complejas y no muy exitosas cuando se trata de hacer predicciones.30 Como lo dijo uno de esos creadores de teorías:

“Se habría pensado que íbamos a dejar de hacer conjeturas acerca de los campos magnéticos planetarios después de haber estado equivocados en casi todos los planetas del sistema solar.”31

La edad de la Tierra

Si el científico creacionista Humphreys está en lo correcto y viendo que sus predicciones sobre los campos magnéticos planetarios del sistema solar han sido verificadas, y que su modelo de inversiones magnéticas aquí en la Tierra se ajusta bien a los datos paleomagnéticos geofísicos y de roca en comparación con el estado lamentable del modelo dínamo, entonces tal disminución de la energía del campo magnético de la Tierra implica que no es eterna, sino que es relativamente reciente. En consecuencia, Humphreys ha extrapolado el índice de decaimiento de la energía de hoy de regreso a una energía máxima teórica,32 y por lo tanto, ha derivado un límite superior para la edad del campo magnético de la Tierra a 8.700 años.

Sin embargo, concluye que el índice de pérdida de energía habría sido mayor durante y justo después del diluvio, debido al poderoso evento de calentamiento postulado en el núcleo en el momento del diluvio que puso en marcha el flujo de convección, que a su vez produjo las inversiones magnéticas y la rápida disipación de la energía del campo. La figura 3 muestra un escenario sugerido por Humphreys en el que se perdió aproximadamente el 90% de la energía del campo magnético de la Tierra durante el diluvio o poco después. Por lo tanto, sugiere que esto haría que la edad del campo fuera de unos 6.000 años, lo cual nuevamente proporciona poderosa evidencia de que la Tierra es tan joven como el texto de las Escrituras lo implica claramente.

Publicado originalmente en Creation 13(4):44-48, Septiembre de 1991

Referencias y Notas

  1. Barnes, T.G., 1971. Decay of the earth’s magnetic moment and the geochronological implications. Creation Research Society Quarterly, vol. 8(1), pp. 24-29. Regresar al texto
  2. For example, Brush, S.G., 1982. Finding the age of the earth by physics or by faith? Journal of Geological Education, vol. 30, pp. 34- 58. Regresar al texto
  3. Barnes, T.G., 1983. Origin and destiny of the earth’s magnetic field. Institute for Creation Research Technical Monograph No. 4, Institute for Creation Research, San Diego, California. Regresar al texto
  4. Jacobs, J.A., 1984. Reversals of the Earth's Magnetic Field, Adam Hilger Ltd, Bristol, pp. 13-18. Regresar al texto
  5. Merrill, R.T. and McEilhinny, M.W., 1983. The Earth’s Magnetic Field, Academic Press, London, pp. 209-263.Regresar al texto
  6. Opdyke, M.D., Kent, D.V. and Lowrie, W., 1973. Details of magnetic polarity transitions recorded in a high deposition rate deepsea core. Earth and Planetary Science Letters, vol. 20, pp. 315-324. Regresar al texto
  7. Barnes, T.G., 1972. Young age vs. geologic age for the earth’s magnetic field. Creation Research Society Quarterly, vol. 9(1), pp. 47-50. Regresar al texto
  8. James, R.W., Roberts, P.H. and Winch, P.E., 1980. The Cowling anti-dynamo theorem. Geophysical and Astrophysical Fluid Dynamics, vol. 15, pp. 149-160. Regresar al texto
  9. Inglis, D.R., 1981. Dynamo theory of the earth’s varying magnetic field. Reviews of Modern Physics, vol. 53(3), pp. 481-496. Regresar al texto
  10. Humphreys, D.R., 1986. Reversals of the earth’s magnetic field during the Genesis Flood. Proceedings of the First International Conference on Creationism, Creation Science Fellowship, Pittsburgh, Vol. 2, pp. 113- 126. Regresar al texto
  11. Humphreys, D.R., 1988. Has the earth’s magnetic field ever flipped? Creation Research Society Quarterly, vol. 25(3), pp. 130-137. Regresar al texto
  12. Barnes, Ref. 7. Regresar al texto
  13. Barnes, R.G., 1973. Electromagnetics of the earth’s field and evaluation of electric conductivity, current, and joule heating in the earth’s core. Creation Research Society Quarterly, vol. 9(4), pp. 222-230. Regresar al texto
  14. Barnes, Ref. 3. Regresar al texto
  15. Humphreys, D.R., 1983. The creation of the earth’s magnetic field. Creation Research Society Quarterly, vol. 20(2), pp. 89-94. Regresar al texto
  16. Humphreys, D.R., 1984. The creation of planetary magnetic fields. Creation Research Society Quarterly, vol. 21(3), pp. 140-149. Regresar al texto
  17. McDonald, K.L. and Gunst, R.H., 1967. An analysis of the earth’s magnetic field from 1835 to 1965. ESSA Technical Report IER 46-1ES 1, US Government Printing Office, Washington. Regresar al texto
  18. Humphreys, Ref. 10. Regresar al texto
  19. Humphreys, D.R., 1990. Physical mechanism for reversals of the earth’s magnetic field during the Flood. Proceedings of the Second International Conference on Creationism, Creation Science Fellowship, Pittsburgh, Vol. 2 (in press). Regresar al texto
  20. Snelling, A.A., 1991. Fossil magnetism reveals rapid reversals of the earth’s magnetic field. Creation Ex Nihilo, vol. 13(3), pp. 46- 50. Regresar al texto
  21. Coe, R.S. and Prevot, M., 1989. Evidence suggesting extremely rapid field variation during a geomagnetic reversal. Earth and Planetary Science Letters, vol. 92, pp. 296- 297. Regresar al texto
  22. Humphreys, Ref. 10. Regresar al texto
  23. Newkirk, G. Jr. and Frazier, J., 1982. The solar cycle. Physics Today, vol. 35(4), pp. 25-34. Regresar al texto
  24. Humphreys, Ref. 19. Regresar al texto
  25. Barnes, Ref. 1. Regresar al texto
  26. Humphreys, Ref. 16. Regresar al texto
  27. Humphreys, D.R., 1990. Beyond Neptune: Voyager II supports creation. Institute for Creation Research. Impact No. 203. Regresar al texto
  28. Lanzerotti, L.J., et al. 1985. Measurements of the large-scale direct-current earth potential and possible implications for tlie geomagnetic dynamo. Science, vol. 229, pp. 47- 49. Regresar al texto
  29. Snelling, Ref. 20. Regresar al texto
  30. Dessler, A.J., 1986. Does Uranus have a magnetic field? Nature, vol. 319, pp. 174- 175. Regresar al texto
  31. Bagenal, F., 1989. The emptiest magnetosphere. Physics World, Octubre 1989, pp. 18-19. Regresar al texto
  32. Humphreys, Ref. 19. Regresar al texto

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