Por qué el centro de la Tierra crece más de un lado que del otro, pero el planeta no se inclina | Ciencia y salud

A más de 5.000 kilómetros por debajo de nosotros, el núcleo interno de metal sólido de la Tierra no se descubrió hasta 1936.

Casi un siglo después, todavía nos cuesta responder preguntas fundamentales sobre cuándo y cómo se graduó.

Estos no son acertijos fáciles de resolver.

No podemos tomar muestras directamente del núcleo interno, por lo que el secreto para desentrañar sus misterios radica en la colaboración entre los sismólogos, que obtienen muestras indirectamente a través de ondas sísmicas, y los geodinámicos, que crean modelos de su dinámica, y los físicos minerales, que estudian el comportamiento de las aleaciones de hierro a altas presiones y temperaturas.

Al combinar estas disciplinas, los científicos han encontrado una pista importante de lo que está sucediendo a kilómetros bajo nuestros pies.

En un nuevo estudio, revelan cómo el núcleo interno de la Tierra está creciendo más rápido en un lado que en el otro, lo que puede ayudar a explicar la edad del núcleo interno y la fascinante historia del campo magnético de la Tierra.

El núcleo de la Tierra se formó al comienzo de los 4.500 millones de años de historia de nuestro planeta, en los primeros 200 millones de años.

La gravedad empujó el hierro más pesado hacia el centro del joven planeta, dejando que los minerales de silicato rocoso formen el manto y la corteza.

La formación de la Tierra retuvo mucho calor dentro del planeta.

La pérdida de este calor y el calentamiento debido a la continua desintegración radiactiva ha impulsado la evolución de nuestro planeta.

La pérdida de calor dentro de la Tierra provoca el intenso flujo de hierro líquido hacia el núcleo exterior, lo que crea el campo magnético de la Tierra.

Mientras tanto, el enfriamiento en las profundidades de la Tierra ayuda a alimentar las placas tectónicas, que dan forma a la superficie de nuestro planeta.

A medida que la Tierra se enfrió, la temperatura en el centro del planeta finalmente cayó por debajo del punto de fusión del hierro a presiones extremas, y el núcleo interno comenzó a cristalizar.

Hoy en día, el radio del núcleo interno sigue creciendo aproximadamente 1 mm cada año, lo que equivale a la solidificación de 8.000 toneladas de hierro fundido por segundo.

Dentro de miles de millones de años, este enfriamiento eventualmente hará que todo el núcleo se solidifique, dejando a la Tierra sin su campo magnético protector.

Se puede suponer que esta solidificación crea una esfera sólida homogénea, pero no es así.

En la década de 1990, los científicos se dieron cuenta de que la velocidad de las ondas sísmicas que atravesaban el núcleo interno variaba inesperadamente.

Esto sugirió que algo asimétrico estaba sucediendo en el núcleo interno.

Específicamente, las mitades este y oeste del núcleo interno mostraron diferentes variaciones en la velocidad de la onda sísmica.

La parte oriental del núcleo interno se encuentra debajo de Asia, el Océano Índico y el Océano Pacífico occidental, mientras que la parte occidental se encuentra debajo de las Américas, el Océano Atlántico y el Pacífico oriental.

El nuevo estudio analizó este misterio, utilizando nuevas observaciones sísmicas combinadas con modelos geodinámicos y estimaciones del comportamiento de las aleaciones de hierro a alta presión.

Descubrieron que el núcleo interior oriental debajo del mar de Banda de Indonesia está creciendo más rápido que el lado occidental debajo de Brasil.

Puede pensar en este crecimiento desigual como un intento de hacer helado en un congelador de un solo lado: los cristales de hielo solo se forman en el lado del helado donde el enfriamiento es efectivo.

En la Tierra, el crecimiento desigual se debe a que el resto del planeta absorbe calor más rápido de algunas partes del núcleo interno que de otras.

Pero a diferencia del helado, el núcleo interno sólido está sujeto a fuerzas gravitacionales qque distribuyen el nuevo crecimiento de manera uniforme a través de un proceso de flujo gradual, que mantiene la forma esférica del núcleo interno.

Esto significa que la Tierra no corre peligro de volcarse, aunque este crecimiento desigual se registra en las velocidades de las ondas sísmicas en el núcleo interno de nuestro planeta.

Este enfoque podría ayudarnos a comprender, entonces, ¿qué edad podría tener el núcleo interno?

Cuando los investigadores compararon sus observaciones sísmicas con sus modelos de flujo, encontraron que el núcleo interno, en el centro de cualquier núcleo que se formó mucho antes, probablemente tenga entre 500 millones y 1,500 millones de años.

Según el estudio, el grupo de edad más joven en este grupo de edad coincide mejor, aunque el mayor coincide con una estimación realizada al medir los cambios en la fuerza del campo magnético de la Tierra.

Cualquiera que sea el número correcto, está claro que el núcleo interno es relativamente joven, entre un noveno y un tercio de la edad de la Tierra.

Este nuevo trabajo presenta un nuevo y poderoso modelo del núcleo interno.

Sin embargo, una serie de suposiciones físicas hechas por los autores tendrían que ser ciertas para que esto sea correcto.

Por ejemplo, el modelo solo funciona si el núcleo interno consiste en una fase cristalina específica de hierro, sobre la cual existe cierta incertidumbre.

¿Y nuestro núcleo interno irregular hace que la Tierra sea inusual?

De hecho, muchos cuerpos planetarios tienen dos mitades que son algo diferentes entre sí.

En Marte, la superficie de la mitad norte es más baja, mientras que la mitad sur es más montañosa.

La corteza del lado visible de la Luna es químicamente diferente del lado lejano.

En Mercurio y Júpiter, no es la superficie la irregular, sino el campo magnético, que no forma una imagen especular entre el norte y el sur.

Entonces, si bien las causas de todas estas asimetrías varían, la Tierra parece encajar bien como un planeta ligeramente asimétrico en un sistema solar de cuerpos celestes desiguales.

* Jessica Irving es profesora de geofísica en la Universidad de Bristol, Reino Unido.

Sanne Cottaar es profesora de sismología global en la Universidad de Cambridge, también en el Reino Unido.

Este artículo se publicó originalmente en el sitio de noticias académicas The Conversation y la BBC lo volvió a publicar bajo una licencia Creative Commons.

Chiquita Pasqual

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