Una nieve de hierro cae sobre el núcleo terrestre

El núcleo interno de la Tierra está caliente, bajo una presión inmensa y cubierto de una clase peculiar de nieve, hecha de pequeñas partículas de hierro.

Estos copos son mucho más pesados que cualquier otro en la superficie de la Tierra, caen del núcleo externo fundido y se acumulan en la parte superior del núcleo interno, creando capas de hasta 350 kilómetros de espesor que cubren el núcleo interno.

Los científicos que lideraron la investigación de este hallazgo explican que es un proceso similar a cómo se forman las rocas dentro de los volcanes, y podría ayudar a comprender mejor las fuerzas que afectan a todo el planeta.

“El núcleo metálico de la Tierra funciona como una cámara de magma que conocemos mejor en la corteza”, dijo Jung-Fu Lin, profesor de la Escuela de Geociencias de Jackson en la Universidad de Texas en Austin y coautor del estudio, que se publica en JGR Solid Earth el 23 de diciembre.

El núcleo de la Tierra no se puede muestrear, por lo que los científicos lo estudian registrando y analizando señales de ondas sísmicas (un tipo de onda de energía) a medida que pasan a través de la Tierra.

Sin embargo, las aberraciones entre los datos recientes de ondas sísmicas y los valores que se esperarían basados en el modelo actual del núcleo de la Tierra han generado dudas. Las ondas se mueven más lentamente de lo esperado a medida que pasan a través de la base del núcleo externo, y se mueven más rápido de lo esperado cuando se mueven a través del hemisferio oriental del núcleo interno superior.

El estudio propone el núcleo de hierro cubierto de nieve como explicación de estas aberraciones. El científico S.I. Braginkskii propuso a principios de la década de 1960 que existe una capa de lodo entre el núcleo interno y externo, pero el conocimiento predominante sobre las condiciones de calor y presión en el entorno central anuló esa teoría.

Sin embargo, nuevos datos de experimentos en materiales similares a núcleos realizados por el líder del estudio, Youjun Zhang, y extraídos de la literatura científica más reciente encontraron que la cristalización era posible y que aproximadamente el 15% del núcleo externo más inferior podría estar hecho de cristales a base de hierro que eventualmente caen al líquido núcleo externo para asentarse en la parte superior del núcleo interno sólido.

“Es algo extraño pensar en eso”, dijo el coautor de la Universidad de Tennessee Nick Dygert en un comunicado. “Hay cristales dentro del núcleo externo que están nevando sobre el núcleo interno en una distancia de varios cientos de kilómetros”.

Los investigadores señalan que la acumulación de nieve es la causa de las aberraciones sísmicas. La composición parecida a una lechada ralentiza las ondas sísmicas. La variación en el tamaño del montón de nieve, más delgada en el hemisferio oriental y más gruesa en el oeste, explica el cambio de velocidad.

“El límite del núcleo interno no es una superficie simple y lisa, lo que puede afectar la conducción térmica y las convecciones del núcleo”, dijo Zhang.

El documento compara la nevada de partículas de hierro con un proceso que ocurre dentro de las cámaras de magma más cerca de la superficie de la Tierra, lo que implica que los minerales cristalicen en la masa fundida y se junten. En las cámaras de magma, la compactación de los minerales crea lo que se conoce como “roca acumulada”. En el núcleo de la Tierra, la compactación del hierro contribuye al crecimiento del núcleo interno y la reducción del núcleo externo.

Y dada la influencia del núcleo sobre los fenómenos que afectan a todo el planeta, desde la generación de su campo magnético hasta la radiación del calor que impulsa el movimiento de las placas tectónicas, comprender más sobre su composición y comportamiento podría ayudar a comprender cómo funcionan estos procesos más grandes.

Bruce Buffet, profesor de geociencias en la Universidad de California, Berkley, que estudia los interiores de los planetas y no participó en el estudio, dijo que la investigación enfrenta viejas preguntas sobre el interior de la Tierra e incluso podría ayudar a revelar más sobre cómo llegó a formarse el núcleo de la Tierra.

“Relacionar las predicciones del modelo con las observaciones anómalas nos permite hacer inferencias sobre las posibles composiciones del núcleo líquido y tal vez conectar esta información con las condiciones que prevalecían en el momento en que se formó el planeta”, dijo. “La condición inicial es un factor importante para que la Tierra se convierta en el planeta que conocemos”.

Fuente: EP