Algo en el interior de la Tierra está alterando la duración de los días

La duración de un día, esa constante que rige nuestros horarios y ritmos circadianos, no es tan constante como podríamos pensar, y eso no se debe simplemente a nuestra percepción del tiempo, sino que va un paso más allá. Aunque sobre el papel un día dura 86,400 segundos, existen pequeñas variaciones que, aunque imperceptibles en nuestra vida cotidiana, guardan con celo información crucial sobre la dinámica interna de nuestro planeta. Esto se une a la investigación sobre los cambios en el campo magnético de la Tierra y otros tantos que nos ayudan a entender la singularidad que ha permitido la vida en el planeta.

Un estudio de octubre de 2024 de Kiani Shahvandi et al. (2024) publicado en Geophysical Research Letters se adentra en el análisis de estas variaciones, sobre las variaciones de lo que se conoce como LOD (Length of Day o Longitud del día en castellano), utilizando un enfoque bastante novedoso que se ha basado en redes neuronales bayesianas informadas por la física (BPINNs por sus siglas en inglés). Estas redes neuronales combinan los conocimientos prácticos de la física con las redes neuronales más potentes del momento para acelerar estudios que serían muy complejos en su revisión manual.

Un misterio resuelto gracias a la ciencia

Las observaciones del equipo, que se remontan al año 720 a. C. gracias a registros de eclipses y ocultaciones lunares, muestran una tendencia secular, es decir, un aumento gradual de la duración del día a lo largo de los siglos. Sin embargo, también se observan fluctuaciones a largo plazo, con periodos que van desde décadas hasta milenios. Si bien la tendencia secular se ha atribuido a la fricción de las mareas lunares y al ajuste isostático glacial, las causas de las fluctuaciones a largo plazo han sido un enigma hasta ahora. Por otro lado, para el fin de los datos han escogido el año 2020, abarcando así una cifra de estudio más redonda.

El equipo dirigido por Shahvandi empleó los BPINNs para modelar las variaciones de la longitud del día. Este método combina la capacidad de las redes neuronales para aprender patrones complejos con el conocimiento físico de la dinámica del núcleo terrestre y datos arqueomagnéticos y geomagnéticos modernos. De esta manera, los autores podían trabajar con más velocidad

Los autores descartaron las oscilaciones climáticas como causa principal de las fluctuaciones, ya que sus efectos son demasiado pequeños y están inversamente correlacionados con las variaciones observadas. En cambio, descubrieron que un modelo simplificado de la magnetohidrodinámica del núcleo terrestre, basado en la geostrofia tangencial, puede explicar las fluctuaciones de LOD dentro del margen de incertidumbre de las observaciones. Sí, suena a pura magia, ya que al final se trata de un lenguaje realmente complicado. Y es que cuando se trata de medir el tiempo de forma empírica la respuesta suele ser muy compleja.

En cualquier caso, estos resultados llevaron a pensar al equipo que la dinámica del núcleo terrestre, esa masa de hierro líquido en constante movimiento que se encuentra a miles de kilómetros bajo nuestros pies, juega un papel crucial en las variaciones de la duración del día. En el proceso, descartaron las ondas Coriolis ya que no podían explicar las variaciones observadas, por lo que Shavandi y compañía determinaron que solo podían ser causadas por el núcleo terrestre.

Y, aunque no lo parezca, estas cuestiones tienen un valor fundamental para el entendimiento y la comprensión del tiempo, pero también de la geodinámica interna y externa de la Tierra. Esto demuestra múltiples hipótesis que se han mantenido estables hasta ahora, como el hecho de que la dinámica del manto es dominante en escalas de tiempo geológicas, pero que la dinámica del núcleo es la responsable real de las fluctuaciones de la duración del día y plantea cuestiones interesantes que pueden influir a otros temas de investigación como el aumento del nivel del mar.

Y es que la Tierra es mucho más compleja de lo que pensamos y no sabemos tanto sobre sus dinámicas como nos gustaría. De hecho, fue muy recientemente cuando descubrimos otro campo de la Tierra que hasta ahora nos había sido totalmente desconocido.