El núcleo sólido central de la Tierra, rodeado de una gran masa líquida, no debería existir si se aplican las teorías vigentes, que no abordan la denominada paradoja de la nucleación terrestre.
Se acepta ampliamente que el núcleo interno de la Tierra se formó hace aproximadamente mil millones de años cuando una pepita de hierro sólida y súper caliente comenzó espontáneamente a cristalizar dentro de una bola de metal líquido de 6.800 kilómetros de ancho en el centro del planeta.
Un problema: eso no es posible o, al menos, nunca se ha explicado fácilmente, según un nuevo artículo publicado en Earth and Planetary Science Letters por un equipo de científicos de la Case Western Reserve University.
El equipo de investigación compuesto por el estudiante posdoctoral Ludovic Huguet; los profesores de Ciencias de la Tierra, Medio Ambiente y Planetarias James Van Orman y Steven Hauck II; y el Profesor de Ciencia e Ingeniería de Materiales Matthew Willard, se refieren a este enigma como la “paradoja de la nucleación del núcleo interno”.
Esa paradoja es la siguiente: los científicos saben desde hace más de 80 años que existe un núcleo interno cristalizado. Pero el equipo de Case Western Reserve afirma que esta idea ampliamente aceptada no tiene en cuenta un punto crítico que, una vez agregado, sugeriría que el núcleo interno no debería existir.
Si bien es bien sabido que un material debe estar a una temperatura igual o inferior a la de congelación para que sea sólida, resulta que hacer el primer cristal de un líquido requiere energía extra. Esa energía extra -la barrera de nucleación- es el ingrediente que los modelos del interior más profundo de la Tierra no han incluido hasta ahora.
Sin embargo, para superar la barrera de nucleación y comenzar a solidificar, el líquido debe enfriarse mucho más allá de su punto de congelación, lo que los científicos llaman “super-refrigeración”.
Alternativamente, se debe agregar algo diferente al metal líquido del núcleo, en el centro del planeta, que reduce sustancialmente la cantidad de sobreenfriamiento requerido.
Pero la barrera de nucleación para el metal, a las extraordinarias presiones en el centro de la Tierra, es enorme. “Todos, incluidos nosotros mismos, parecían estar perdiendo este gran problema: que los metales no comienzan a cristalizar instantáneamente a menos que haya algo que disminuya mucho la barrera energética”, dijo Hauck en un comunicado.
Entonces, ¿cómo se formó el núcleo interno sólido? Por el momento, la idea favorita del equipo es similar a la segunda solución anterior: que grandes cuerpos de metal sólido cayeron lentamente desde el manto rocoso hacia el interior del núcleo para reducir la barrera de nucleación.
Pero eso requeriría una gran pepita, tal vez el tamaño de una gran ciudad, para ser lo suficientemente pesado como para caer a través del manto y luego lo suficientemente grande como para que sea el núcleo sin disolverse por completo.
Si ese es el caso, “tenemos que descubrir cómo podría suceder realmente”, dijo Van Orman. “Por otro lado”, dijo, “¿hay alguna característica común de los núcleos planetarios en la que no hayamos pensado antes, algo que les permita superar esa barrera de nucleación?
“Es hora de que toda la comunidad piense sobre este problema y cómo probarlo. El núcleo interno existe, y ahora tenemos que descubrir cómo llegó allí”, concluye.
Fuente: europapress.com