Investigadores de la Universidad de Texas reprodujeron en un laboratorio las condiciones en las que se habría generado el centro de la tierra y pudieron precisar cuál es la antigüedad del mismo

Una nueva investigación científica afirma que el núcleo interno sólido de la Tierra tiene de unos 1000 a 1300 millones de años de existencia. La edad calculada de este núcleo, en la previa de este estudio, variaba entre los 500 y los 4000 millones de años.

Ahora, con esta reciente pesquisa, realizada en un laboratorio donde se recrearon las condiciones del centro del planeta, se llegó a un número de años más preciso sobre la antigüedad del núcleo que puede profundizar, además, los conocimientos sobre el funcionamiento del campo magnético terrestre.

La Tierra es como una torta esférica con muchas capas. Tiene una corteza externa sólida (donde habitamos), un manto caliente y viscoso debajo, luego un núcleo externo líquido y, más hacia el centro, un núcleo interno sólido, que crece lentamente a medida que el hierro líquido del núcleo que lo rodea se enfría y se cristaliza.

Este proceso -la cristalización del núcleo- ayuda a impulsar el movimiento del núcleo externo líquido, que a su vez crea el campo magnético que rodea el planeta y que ayuda a protegerlo de las radiaciones cósmicas que podrían ser dañinas. Por todo esto, el núcleo interno de la Tierra es muy importante.

Pero no hay demasiadas precisiones sobre la historia de este núcleo, que es una bola de hierro de unos 2442 kilómetros de diámetro. Como se dijo, la estimación de la edad de este núcleo, en la previa de este nuevo estudio, iba de los 500 millones de años a los 4000 mil millones. En ese caso, el núcleo era casi tan antiguo como la Tierra, que tiene unos 4500 millones de años.

Para realizar esta investigación, los científicos sujetaron una pequeña pieza de hierro en medio de dos diamantes y la calentaron con láseres. Así, tras dos años de experimentación, llegaron a la estimación de que la formación del núcleo sólido tiene entre 1000 y 1300 millones de años, un rango de fechas que coincide con el fortalecimiento mensurable del campo magnético terrestre, que ocurrió en el mismo período.

Este estudio fue publicado en la revista científica Physical Review Letters el pasado 13 de agosto.

“La Tierra es única en nuestro sistema solar porque tiene un campo magnético y es habitable”, dijo el autor del estudio, el geocientífico de la Universidad de Texas en Austin, Jung-Fu Lin. “Eventualmente, nuestros resultados podrían usarse para pensar por qué otros planetas de nuestro sistema solar no tienen campos magnéticos”, agregó, en un comunicado publicado en la página oficial de la citada universidad.

La geodinamo

El campo magnético de la Tierra está alimentado por lo que los científicos llaman “geodinamo”. Así se le llama al movimiento del núcleo externo rico en hierro, que convierte al planeta en un imán gigante. La geodinamo es responsable del Polo Norte y el Polo Sur de la Tierra, y también del escudo invisible de magnetismo que desvía y atrapa las partículas cargadas de radiación que provienen del Sol. Sin este campo magnético, estas partículas despojarían lentamente a la Tierra de su atmósfera.

Parte del movimiento del núcleo interno es impulsado por calor, conocido como fuente de energía térmica. A medida que el núcleo de la Tierra se enfría gradualmente, se cristaliza de adentro hacia afuera. Este proceso de cristalización libera energía impulsa aún más el movimiento del núcleo externo que es líquido. “Esta liberación de energía de la cristalización se denomina fuente de energía de la geodinamo”, señaló Lin.

Lin y su equipo querían usar evidencia experimental para precisar la energía de cada una de estas fuentes. Conocer la cantidad de energía les permitiría estimar la edad del núcleo interno.

Para hacer esto, los investigadores recrearon las condiciones del núcleo a pequeña escala. Calentaron un trozo de hierro de apenas 6 micrones de grosor (aproximadamente la misma longitud de un glóbulo rojo) a temperaturas de hasta 2.727 grados Celsius y exprimieron la muestra entre dos diamantes para igualar las presiones extremas en núcleo de la Tierra. Luego midieron la conductividad del hierro en estas condiciones.

Un núcleo joven

Esta medición de conductividad permitió a los investigadores calcular el enfriamiento térmico del núcleo, que es lo que alimenta la geodinamo. Descubrieron que la geodinamo consumía aproximadamente 10 teravatios de energía del núcleo de enfriamiento, poco más de una quinta parte de la cantidad de calor que la Tierra disipa en el espacio desde su superficie.

Una vez que calcularon la cantidad de energía perdida, los investigadores podrían estimar la edad del núcleo interno de la Tierra, explicó Lin. Conocer la tasa de pérdida de energía permitió a los investigadores deducir cuánto tiempo llevaría obtener una masa sólida del tamaño del núcleo actual a partir de una gota de hierro fundido.

El resultado de 1000 a 1300 millones de años sugiere que el núcleo de la Tierra es “en realidad, relativamente joven”, dijo Lin.

Antiguas rocas con magnetismo revelaron que el campo magnético terrestre se fortaleció repentinamente entre 1000 y 1500 de años, según lo señaló un estudio de 2015 de la revista científica Nature. Este nuevo descubrimiento acerca de al edad del núcleo sólido se alinea muy bien con esa evidencia, ya que la cristalización del núcleo interno habría proporcionado un “impulso” al campo magnético, dijo Lin.

Todavía hay preguntas sobre la forma en que el calor se mueve en el núcleo, dijo Lin. A diferencia de la muestra que analizaron, el núcleo no es solo hierro, también contiene elementos más livianos como carbono, hidrógeno, oxígeno, silicio y azufre. Pero se desconocen las proporciones de estos elementos ligeros, lo que dificulta conocer cómo ellos cambian la conductividad del núcleo interno. Eso es en lo que Lin y su equipo están trabajando ahora.

“Estamos tratando de comprender cómo la existencia de esos elementos ligeros afectaría realmente las propiedades de transporte térmico del hierro en condiciones de alta presión y alta temperatura”, dijo Lin.

Fuente: lanacion.com.ar