El Homo sapiens de la antigüedad pudo haberse beneficiado del protector solar, la ropa ajustada y el uso de cuevas durante el desplazamiento del polo norte magnético sobre Europa hace unos 41.000 años, según una nueva investigación de la Universidad de Michigan.
Estas tecnologías podrían haber protegido a los Homo sapiens que vivían en Europa de la dañina radiación solar. Por otro lado, los neandertales, al parecer, carecían de estas tecnologías y desaparecieron hace unos 40.000 años, de acuerdo con el estudio publicado en
Science Advances y liderado por investigadores de Michigan Engineering y del Departamento de Antropología de la U-M.
El equipo descubrió que el polo norte magnético se desplazó sobre Europa cuando los polos del campo magnético comenzaron a invertir sus posiciones, un proceso natural que ha ocurrido alrededor de 180 veces en la historia geológica de la Tierra. Aunque la inversión magnética no se completó en ese momento, el campo magnético se debilitó lo suficiente como para provocar auroras en la mayor parte del planeta y permitir que una mayor cantidad de radiación ultravioleta nociva ingresara desde el espacio.
Aproximadamente en el mismo período, el Homo sapiens parece haber comenzado a fabricar ropa ajustada y a utilizar ocre, un mineral con propiedades protectoras contra el sol cuando se aplica en la piel, con mayor frecuencia. Estos comportamientos podrían haber contribuido a su expansión por Europa y Asia en un momento en que la población neandertal estaba en declive.
Agnit Mukhopadhyay
“En el estudio, combinamos todas las regiones donde el campo magnético no estaba conectado, lo que permitió que la radiación cósmica o cualquier tipo de partículas energéticas del sol se filtraran hasta el suelo”, dijo
Agnit Mukhopadhyay, autor principal y colaborador de investigación de la U-M en ciencias climáticas, espaciales e ingeniería.
“Descubrimos que muchas de esas regiones coinciden bastante con la actividad humana temprana de hace 41.000 años, específicamente con un aumento en el uso de cuevas y en la aplicación de protector solar prehistórico”.
Durante la excursión de Laschamps, un período de tiempo entre hace 42,200 y 41,500 años, los polos norte y sur se alejaron de sus ubicaciones geográficas. En este momento, las auroras, representadas aquí por gradientes de verde y amarillo, podían ser vistas en la mayor parte del mundo. Crédito de la imagen: Agnit Mukhopadhyay, Universidad de Michigan.
El campo magnético de la Tierra se genera por su rotación y, por extensión, por la rotación de su núcleo. Este núcleo, compuesto de hierro fundido, produce corrientes eléctricas que se extienden en un halo alrededor del planeta. Este halo ayuda a proteger a la Tierra de la radiación cósmica, la cual adelgaza la capa de ozono y permite el ingreso de más luz UV. La interacción de estas partículas con el campo magnético terrestre también produce auroras.
Mukhopadhyay comenzó a modelar esta interacción utilizando el
Space Weather Modeling Framework, una herramienta numérica desarrollada y mantenida por el
Center for Space Environment Modeling de la U-M para estudiar el Sol, la heliósfera y los entornos espaciales planetarios, incluido el de la Tierra.
El Sol emite continuamente gases calientes y partículas cargadas hacia la Tierra, las cuales, debido a sus temperaturas extremadamente altas, actúan como un sistema de plasma. Mukhopadhyay desarrolló un modelo que predice cómo este sistema de plasma interactúa con el campo magnético terrestre, impulsando finalmente la formación de auroras.
Este campo magnético tiene una orientación norte-sur: los polos norte y sur magnéticos. Esta orientación es la razón por la que normalmente solo se ven auroras en los polos, donde los campos magnéticos son más fuertes. Sin embargo, a lo largo de la historia, estos polos ocasionalmente se desplazan de sus posiciones geográficas tradicionales. A estos eventos se les llama “excursiones geomagnéticas”, explicó Mukhopadhyay. El evento más reciente se conoce como la excursión de Laschamps, ocurrida hace unos 41.000 años.
En colaboración con
Sanja Panovska, investigadora del Centro Helmholtz GFZ de Geociencias en Alemania, Mukhopadhyay creó una reconstrucción en 3D del sistema geoespacial de la Tierra. Para lograrlo, los investigadores combinaron tres modelos distintos: uno global que reconstruye el campo geomagnético durante la excursión de Laschamps, un modelo del ambiente de plasma espacial alrededor de la Tierra y un modelo que predijo cómo se veían las auroras en ese entonces. El modelo 3D resultante mostró dónde las partículas cargadas lograron penetrar el campo geomagnético terrestre.
Los investigadores descubrieron que, durante la excursión de Laschamps, el campo magnético de la Tierra se redujo a aproximadamente el 10% de su fuerza actual. Esto permitió que los polos magnéticos descendieran cerca del ecuador y que las líneas del campo magnético se expandieran. Esto también habría hecho posible ver auroras en toda Europa y hasta el norte de África.
Luego, los investigadores superpusieron su mapa 3D del sistema espacial terrestre sobre el mundo y encontraron que el período de la excursión de Laschamps, que duró desde hace aproximadamente 41.000 hasta 39.000 años, coincidió con épocas de cambio para los grupos humanos que habitaban el planeta.
Esta figura muestra un mapa de la cobertura combinada de la región donde se pudieron ver auroras en la Tierra durante la excursión de Laschamps, un período de tiempo entre hace 42,200 y 41,500 años. El mapa también muestra áreas de actividad humana a escala global. Crédito de la imagen: Agnit Mukhopadhyay, Universidad de Michigan.
Raven Garvey
Los neandertales y el Homo sapiens coexistieron en Europa, con este último, a menudo llamado humano anatómicamente moderno, llegando hace aproximadamente 56.000 años, señaló
Raven Garvey, profesora asociada de antropología de la U-M. Hace unos 40.000 años, los neandertales ya no eran identificados como una especie en Europa.
“Durante décadas, una de las grandes preguntas antropológicas ha sido cuáles fueron las diferencias entre estas especies, entre neandertales y humanos anatómicamente modernos, que podrían explicar su desaparición”, dijo Garvey.
La ropa pudo haber sido un factor contribuyente, explicó. Los medios tecnológicos para producir prendas ajustadas al cuerpo se han descubierto en sitios arqueológicos asociados con humanos anatómicamente modernos, pero no necesariamente con neandertales.
Sin embargo, en sitios vinculados a humanos modernos, los arqueólogos han encontrado no solo raspadores utilizados en el trabajo de pieles, sino también agujas y punzones, objetos asociados con la costura. Según Garvey, la ropa ajustada tenía un doble beneficio: era significativamente más abrigadora, lo que permitía a las personas alejarse más de sus hogares y refugios en busca de alimentos.
Además, la ropa ajustada pudo haber brindado, como beneficio no intencionado, protección contra el daño solar, dijo.
La radiación solar tiene múltiples efectos perjudiciales, como patologías oculares y la disminución de folato (lo que puede provocar defectos de nacimiento y mayor mortalidad infantil), “así que tener protección contra la radiación solar también habría conferido una ventaja significativa a quienes la poseían”, señaló Garvey.
El Homo sapiens también pudo haber incrementado su uso de ocre, un pigmento natural compuesto de óxido de hierro, arcilla y sílice que ha sido utilizado por varias especies de homínidos desde hace mucho tiempo. Las personas lo usaban para pintar objetos, paredes de cuevas e incluso decorar sus cuerpos.
“Ha habido pruebas experimentales que demuestran que tiene propiedades similares a las del bloque solar. Es un protector bastante efectivo, y también hay poblaciones etnográficas que lo han utilizado principalmente con ese propósito”, dijo Garvey. “Su aumento en la producción y su asociación principalmente con humanos anatómicamente modernos (durante Laschamps) también sugiere que la gente lo usó para este fin”.
Precaución ante el viento solar
Los investigadores son cuidadosos en señalar que sus hallazgos no son definitivos. Sin embargo, representan una nueva forma de analizar datos ya existentes.
“Creo que es importante destacar que estos hallazgos son correlacionales y, si se quiere, un metaanálisis”, dijo Garvey. “Pero creo que es una perspectiva fresca sobre estos datos a la luz de la excursión de Laschamps”.
Además de examinar cómo excursiones previas pudieron haber afectado a los humanos en el pasado, Mukhopadhyay señaló que el modelo 3D ofrece una forma de predecir cómo futuras excursiones podrían afectarnos.
“Si un evento así ocurriera hoy, veríamos un apagón completo en varios sectores”, dijo. “Nuestros satélites de comunicación no funcionarían. Muchas de nuestras redes de telecomunicaciones terrestres se verían severamente afectadas incluso por los eventos más pequeños del clima espacial, sin mencionar los impactos humanos, que también jugarían un papel masivo en nuestra vida cotidiana”.
Mukhopadhyay también destacó que su trabajo muestra que las personas pudieron sobrevivir en un planeta cuya atmósfera era muy diferente a la actual, lo que tiene implicaciones para la búsqueda de vida en otros planetas.
“Muchos dicen que un planeta no puede sostener vida sin un campo magnético fuerte”, dijo. “Al observar la Tierra prehistórica, y especialmente eventos como este, podemos estudiar la física de los exoplanetas desde una perspectiva muy diferente. La vida sí existió en ese entonces. Pero era un poco diferente a la de hoy”.
Entre los coautores del estudio también se encuentran Michael Liemohn, Daniel Welling y Austin Brenner de Michigan Engineering; Natalia Ganjushkina, de Michigan Engineering y del Instituto Meteorológico de Finlandia; Ilya Usoskin, de la Universidad de Oulu; y Mikhail Balikhin, de la Universidad de Sheffield.
Escrito por Morgan Sherburne de Michigan News y Derek Smith de College of Engineering, traducido al español por Juan Ochoa de Michigan News.
