Investigadores han desarrollado un nuevo material de metal líquido y partículas magnéticas, y podría ayudarnos a descubrir algunos de los misterios del campo magnético de nuestro planeta.

El material tiene el potencial de reproducir las condiciones encontradas en los núcleos de los planetas y estrellas, dando a los científicos la oportunidad de estudiar estos fenómenos en el laboratorio sin tener que perforar hacia abajo en el centro de la Tierra, o algún otro planeta.

Con el ingrediente añadido de partículas magnéticas suspendidas, el material tiene la capacidad de generar y manipular campos magnéticos hasta cinco veces más fuertes que los generados por el metal líquido por sí solo, dicen los investigadores de la Universidad de Yale.

Eso es importante, porque a pesar de que el campo magnético de nuestro planeta nos protege de las duras condiciones del espacio, todavía no entendemos cómo funciona, o por qué nuestros polos magnéticos tienden a voltearse cada pocos cientos de miles de años.

Para modelar lo que está pasando, los investigadores combinaron una aleación de indio y galio llamada eGaIn con varias partículas magnéticas y no magnéticas, incluyendo hierro y zinc.

El metal líquido también se trató con una solución ácida para evitar la oxidación, y también para permitir que las partículas añadidas se sumergieran completamente en el metal.

«Conseguimos suspender casi todo lo que queríamos – acero, zinc, níquel, hierro – básicamente cualquier cosa con una conductividad mayor que la del eGaIn», dijo uno de los investigadores, Florian Carle.

Con una mayor conductividad eléctrica y una mayor capacidad de manipulación de campos magnéticos, el material dará a los científicos la oportunidad de estudiar más de cerca los efectos de la magnetohidrodinámica – propiedades magnéticas de los fluidos conductores que solamente podrían presenciarse en el interior de planetas o estrellas.

Eso significa que ahora podemos reproducir en el laboratorio algunas de las condiciones del mismo metal líquido y campo magnético que suceden en el núcleo de nuestro planeta. En palabras de Carle, nos da la oportunidad de «crear una Tierra más pequeña» en el laboratorio.

Los científicos han intentado modelar el núcleo de la Tierra antes, principalmente usando sodio líquido explosivo, pero el equipo dice que su material es más fácil de manipular, y trabaja en una escala menor – unos pocos centímetros, en lugar de varios metros.

Una de las primeras cosas que estarán buscando es la que hace que los polos magnéticos de la Tierra se inviertan – con el sur magnético y el norte magnético que se espera que cambien cada pocos cientos de miles de años.

Los científicos piensan que tiene algo que ver con el flujo de metal líquido en el núcleo de la Tierra, pero antes tuvieron que confiar en simulaciones por computadora para tratar de averiguar qué está pasando.

El nuevo material de metal líquido debería permitirles probar mejor esta hipótesis y obtener una comprensión más clara de cuándo puede ocurrir la próxima inversión de polos y cuál podría ser el efecto.

Los investigadores también obtendrán más información sobre cómo el campo magnético de la Tierra nos protege de la radiación espacial, y lo fuerte que es realmente el escudo.

Los hallazgos han sido publicados en Physical Review Fluids.