De linterior del planeta es van escapar gasos que formaren la primera atmosfera. Al començament, no hi havia aigua, però sí una mescla gasosa irrespirable que contenia hidrogen, vapor daigua i potser nitrogen i diòxid de carboni, productes que provenien tant de la nebulosa inicial com de lacció contínua dels volcans. Probablement, la composició de les atmosferes actuals de Mart i de Venus sassemblen més a la que va tenir la Terra al començament. Ens trobem davant un planeta tan diferent de lactual que ni tan sols el dia durava vint-i-quatre hores: fa cinc-cents milions danys en necessitava vint-i-una per a fer una volta sobre si mateix.
A banda de linterior terrestre, també va arribar aigua a la superfície de lespai exterior: els cometes, els meteorits i altres cossos, que amb llur matèria contribuïren a la formació de la Terra primitiva, són rics en aigua. Però no al principi, sinó quan latmosfera va estar bastant freda, caigué el diluvi primigeni que originà el primer oceà, tot i que no hi existia cap forma de vida que poguera sentir-lo.
Durant lescalfament i la fusió inicial es formaren el nucli, el mantell i lescorça terrestre; després, durant el refredament posterior, es va condensar laigua, que omplí les fosses i les depressions entre els continents. Més endavant, els éssers vius començaren a canviar latmosfera i, ns i tot, fabricaren un gas verinós per a la mateixa vida: loxigen. Mentrestant, a laire sacumulaven grans quantitats dun element inert: el nitrogen. Les formes de vida, en la seua múltiple varietat, es van transformar per a aprotar el que, al principi, era verí i, a la , van aprendre a emprar loxigen amb resultats òptims: amb ell cremaren compostos químics i acumularen i obtingueren energia que els va permetre unir-se per a formar grans associacions de cèl·lules. Fins que una delles, amb lesdevenir del temps, va adquirir la facultat dadmirar la bellesa del planeta mare.
El cor de la Terra
Lorientació i una pedra no tenen, aparentment, cap relació; podríem dir que la mateixa que la cansalada i la velocitat. A quin descobridor genial se li va poder acudir de relacionar la pedra imant (la magnetita) amb lorientació? Lhistoriador de la ciència John Bernal ens conta una bonica història sobre aquest descobriment. Els xinesos, com tots els pobles antics, eren molt acionats a diversos tipus de màgia i endevinaven el futur observant el comportament de diferents objectes. En concret, feien girar un objecte i es xaven on es detenia. També demanaven consells als mags sobre lelecció del lloc adequat per a situar-hi les tombes; al capdavall, es viu poc, però sestà mort durant molt de temps! Una de les maneres desbrinar-ho consistia a fer que un objecte potser una cullera de mànec curt girara en un tauler: quan shi detenia, indicava la direcció del lloc més adequat per al soterrament. Els rics devien fabricar aquests objectes amb jade, cristall de roca o potser pedra imant. Totes les culleres donaven resultats variables, llevat de les fabricades amb magnetita, que sempre indicaven la mateixa direcció. Un mag, més espavilat que els altres, se nadonà i... així nasqué la brúixola. Tot i que la utilitat sen descobrí en el segle VI després de Crist, va trigar uns quants segles a arribar a Occident, on, a partir del 1200, es féu servir per a la navegació.
Els imants sorienten a la Terra perquè aquesta es comporta com un imant gegant; un imant anomenat pels cientícs camp magnètic terrestre la polaritat del qual és oposada a la geogràca, ja que el pol sud magnètic es troba al Canadà, i el nord, a lAntàrtida. Qui ho havia de dir! Qualsevol persona que tinga una brúixola es pot meravellar observant com la Terra desvia lagulla imantada i, somniador, imaginar-se que, armat dun instrument tan protós, sempre pot trobar el camí perdut en la nit més fosca o orientar-se en loceà enmig de la boira més espessa. Per què el nostre planeta mostra un comportament tan útil? Els geòlegs saben que el nucli terrestre està format, essencialment, per ferro en condicions extremes vora cinc mil graus, només una mica més fred que la superfície del Sol i amb una pressió dos milions de vegades superior a la que hi ha a la superfície terrestre. Així mateix, han descobert que la part extrema del nucli es troba en estat líquid i la interna, sòlid. Armat deixos coneixements, Walter Elsasser, elaborà una teoria en lany 1946 per a explicar la formació de limant terrestre: va proposar que la rotació de la Terra crea uns remolins que giren al nucli extern líquid. Els físics ja havien demostrat que quan un material conductor (el ferro fos) es mou en un camp magnètic, genera un camp magnètic (el terrestre). El nucli presenta, a més, una altra propietat inesperada: regula la temperatura i, per tant, lactivitat del mantell, que causa el dinamisme de la superfície. Qui ho havia de dir! El llunyà i desconegut nucli inueix en la tectònica global i, per tant, en lactivitat volcànica i en els terratrèmols.
Com a membres duna espècie animal la vida dels quals dura només un centenar danys, ens hem acostumat a pensar que la geologia roman immutable, però, com tantes vegades passa, la realitat desaa les aparences. Potser ens sembla estrany que on ara hi ha el pol nord magnètic, en altres èpoques hi havia el pol sud. Tanmateix, estudis geològics detallats així ho conrmen. Tot i que no disposem duna explicació determinant de les causes, els geofísics posseeixen proves convincents que permeten assegurar que els pols magnètics de la Terra no han estat sempre en la mateixa posició. La intensitat magnètica varia cíclicament, ns i tot es pot invertir completament en uns pocs milers danys i, en conseqüència, haver-shi produït centenars o potser, milers dinversions del camp magnètic al llarg de la història del planeta. Aquests canvis ens suggereixen una pregunta interessant: afectaran les variacions magnètiques els éssers vius? Per ara, els geofísics no han trobat evidències que ho demostren.
Relacionar el magnetisme amb el clima pot ser tan estrany com fer-ho amb les pedres i lorientació, però aquesta idea tan insòlita se li acudí a un suec. En lany 1971, Goesta Wollin va publicar un article on relacionava les variacions climàtiques amb les magnètiques. El resultat va ser tan inesperat que els geofísics només lacceptaren després dàrdues i agres discussions que gairebé fan tornar boig lautor. Però algú que, com a membre de les forces militars aliades, shavia llançat amb paracaigudes darrere les línies alemanyes un dia abans del desembarcament de Normandia, no es podia descoratjar per unes quantes crítiques acadèmiques. Wollin va demostrar, sense cap mena de dubte, que la Terra està més calenta quan el seu camp magnètic és més feble, però, encara ignorem les causes per les quals sesdevé aquest fenomen.
Cortines de llum al cel
A qui viu al Canadà o a la península escandinava, la naturalesa el compensa de la duresa del clima amb un espectacle de bellesa insuperable: un fenomen natural fascinant acoloreix de verd, blanc i rosa les fredes nits polars. Laurora boreal, que des del 1621 deu el nou a Pierre Gassendi, sassembla a una cortina radiant de llum que brilla al cel a cent quilòmetres i escaig daltitud. Avui sabem que tant les aurores boreals com les australs no són turbulències atmosfèriques, sinó que depenen del magnetisme del nucli del planeta. Increïble! Les llums que observem al cel, a latituds altes, depenen de linterior del planeta. Lestudi de la naturalesa sempre ens sorprèn amb relacions inesperades. No es va poder avançar gaire en la compressió dambdós fenòmens ns que els satèl·lits no exploraren lalta atmosfera i els instruments instal·lats a bord esdevingueren una font inapreciable de dades. I si algú pensa que es dilapiden recursos invertint-los en sabers exòtics, li aclarirem que quan apareixen aurores intenses les comunicacions per ràdio, els satèl·lits i ns i tot les línies de transport elèctric poden ser danyades.
En ple estiu de lany 1999, molts espanyols dirigíem els ulls al cel per a contemplar lúltim eclipsi de Sol del mil·lenni. Els qui tinguérem el plaer dobservar un eclipsi total, comprovàrem que el disc de la Lluna apareixia envoltat de lluminositat. Es tracta de la corona solar: latmosfera externa de lestel, invisible excepte quan la lluentor de lastre rei és enfosquida per la Lluna. I quina relació pot tenir latmosfera del llunyà estel amb el nostre estimat planeta? Els astrònoms han esbrinat que la corona es fa cada vegada més tènue a mesura que es prolonga a través de tot el sistema solar, esdevenint un ux de petites partícules que anomenem vent solar. El Sol, immutable per als nostres avantpassats, emet contínuament un raig de partícules elèctriques sobretot electrons i protons a velocitats superiors al mi-lió de quilòmetres per hora. Aquest vent solar és el responsable que la cua dels cometes apunte sempre en direcció contrària a lastre rei; es tracta, a més, dun vent ratxós i no uniforme, a causa de lactivitat variable del nostre estel mare.
En la interacció del vent solar amb latmosfera hi ha la causa última de les aurores: les partícules que arriben de lespai exterior xoquen amb les molècules de latmosfera i, en frenar, perden lenergia, que converteixen en la preciosa llum de les aurores verda i blanca, la que emet loxigen, i rosa, la que prové de les molècules dhidrogen. Es tracta dun procés físic anàleg al que produeix la llum acolorida dels tubs de neó: una descàrrega elèctrica a través dun gas a baixa pressió. En aquest cas, la ionosfera (la capa de latmosfera) i els electrons i protons solars interpreten, respectivament, els papers de gas i de corrent elèctric.
Però encara queda per comprendre la causa per la qual les aurores només es produeixen en latituds elevades. Lexplicació que ens proporcionen els físics és ben senzilla: lembolcall magnètic terrestre té la propietat de desviar les partícules elèctriques que formen el vent solar i els rajos còsmics cap als pols. El magnetisme de la Terra compleix així una protosa funció: com un gegantesc paraigua, protegeix els éssers vius de les partícules més energètiques que, des de lespai exterior, arribarien a la superfície del planeta. No es tracta dun embolcall magnètic immutable: els cientícs han detectat oscil·lacions la causa de les quals es troba en lactivitat solar canviant, com no podia ser duna altra manera. Quan les vibracions són molt intenses, es tracta de tempestes magnètiques; en aquests casos, laurora boreal es pot veure en punts tan meridionals com Nova York o Oviedo, on, al segle XVIII, lobservà leminent assagista Benito Feijoo.
La connexió solar
Probablement, el Sol li semblarà immutable a un turista que deixa passar les hores lentament, estirat a la platja corunyesa de Riazor; pensaran el mateix la majoria de banyistes que gaudeixen dun assolellat dia estiuenc. I, tanmateix, shi equivoquen. El 1610, Galileu enfocà el seu telescopi envers el Sol i va percebre-hi unes taques fosques a la superfície. Pensar que la faç de lastre rei podia estar tacada representava un insult al déu que simbolitzava i resultava més fàcil creure que les taques es devien a algun defecte de la visió més que no pas a un defecte dels cels. Per als cientícs medievals els astres eren perfectes i immutables i assegurar el contrari era blasfèmia, perquè suposava impugnar lobra de Déu. Els astrònoms xinesos havien observat moltes vegades taques al Sol i en deixaren constància per escrit. Els europeus també les devien veure, però es negaren a reconèixerho ns que Galileu els va desaar: va armar que el que ell veia allí estava, que no hi havia error possible, per molt que dogmatitzaren prestigiosos professors universitaris o eminents autoritats religioses. Els fets són tossuts i li donaren la raó: al Sol hi ha taques, tal com veieren posteriorment molts cientí cs. William Herschel, lastrònom més important de lèpoca, també es va interessar pel tema i en proposà una altra explicació: va suggerir que el Sol era un cos fred, envoltat duna capa de gas incandescent, i que les taques negres eren els forats per on sen podia veure linterior; ns i tot especulà amb la possibilitat que poguera estar habitat. A pesar dels seus grandíssims encerts en altres facetes de lastronomia va descobrir el planeta Urà al 1781 en aquesta estava absolutament equivocat. Al 1826, Heinrich Schwabe, un astrònom alemany acionat, va estudiar el Sol amb les degudes precaucions per a evitar-hi la ceguesa i observà que el nombre de taques de la superfície augmentava i minvava en un cicle aproximat donze anys. Havia trobat una regularitat en el comportament dun estel, tot i que en desconeixia la causa. Lamentablement, avui no en sabem molt més.
Hem comprovat que les taques solar no són negres, només ho semblen en comparació amb la brillantor que les envolta i també que la superfície de lestel està a sis mil graus, una temperatura molt elevada, encara que inferior als quinze milions de graus que hi ha a linterior. Hem esbrinat també que la variació del nombre de taques constitueix laspecte més visible duna oscil·lació del magnetisme solar que afecta la superfície, latmosfera i, possiblement, linterior de lenorme astre, durant la qual canvia el ritme demissió de llum i de matèria. El mecanisme magnètic segueix sense comprendres bé, encara que pel que sembla la rotació del Sol sobre si mateix en uns vint-i-cinc dies i el fet que es tracte dun cos uid constitueixen els factors clau per a descobrir el problema. Però, a més a més, aquesta variació ni tan sols és constant: els astrònoms han esbrinat que el Sol ha mostrat diferents pautes en altres èpoques i creiem que el seu comportament mudarà de nou. Es tracta duna possibilitat que ens afecta directament, perquè qualsevol canvi que afecte lactivitat solar, o la seua lluminositat, pot afectar lhabitabilitat del planeta; ns i tot per a avaluar la intensitat del canvi climàtic terrestre hem de quanti car les uctuacions de les emissions solars.
Quan hi ha taques solars sabem que lestel està molt actiu, és a dir, que a la superfície es produeixen erupcions locals durant les quals es generen vents solars molt intensos. Si lerupció apunta cap a nosaltres, un vendaval de partícules molt energètic bombardejarà la nostra atmosfera pels pols, aproximadament un dia després dhaver abandonat el Sol: hi produirà una tempesta magnètica, shi veuran aurores molt brillants, interferirà les emissions de ràdio i, si la ràfega abasta astronautes o passatgers dun vol polar, podria matar-los per lexcés de radiació. Tampoc shi pot menysprear el perill dun desastre econòmic si els corrents elèctrics induïts a la superfície terrestre inutilitzen les línies dalta tensió. Per a no infravalorar aquests fenòmens recordem que, al 1989, una tempesta magnètica va deixar sense electricitat tota la província canadenca del Quebec i que un daquests episodis propicià una fallada informàtica que va obligar a tancar, temporalment, la borsa de Toronto aquell any.
Per a la conservació de la vida al nostre planeta és tan important el Sol que tots els humans hauríem destar inte ressats a conèixer-ne lactivitat futura. És possible predir-ne el comportament? Per a fer-ho, cal conèixer el seu passat. Edward Maunder, a nals del segle XIX, amplià lestudi de les taques solars. Una sorpresa lesperava en la investigació: no hi havia taques al Sol entre els anys 1645 i 1715. Els astrònoms preferiren ignorar el fet durant gairebé un segle, ns que John Eddy, al 1976, va trobar que, efectivament, en els darrers cinc mil anys hi ha diversos períodes en què el Sol no presenta taques. Per què? Els investigadors ingoren encara si els cicles de lestel són previsibles o caòtics, un problema la solució del qual ens servirà per a conèixer les relacions entre lactivitat solar i el clima terrestre i ens ajudarà a preparar els canvis futurs.