Los científicos teorizan que dentro del interior de la Tierra, las condiciones son extremadamente cálidas y extremadamente presurizadas. Esto es lo que permite que el núcleo principalmente de hierro y níquel se divida entre una región interna sólida y una región externa líquida. Se cree que la dinámica de este núcleo es responsable de impulsar la magnetosfera protectora de nuestro planeta, razón por la cual los científicos están decididos a mejorar su comprensión de ella.
Gracias a una nueva investigación realizada por un equipo internacional de científicos, ¡parece que la región central también recibe una buena cantidad de "nieve"! Para decirlo de otra manera, su investigación mostró que dentro del núcleo externo, pequeñas partículas de hierro se solidifican y caen para formar pilas de hasta 320 km (200 millas) de espesor en la parte superior del núcleo externo. Estos hallazgos podrían mejorar enormemente nuestra comprensión de las fuerzas que afectan a todo el planeta.
La investigación fue realizada por un equipo de investigadores de la Escuela de Geociencias de Jackson en la Universidad de Texas en Austin, que fueron dirigidos por el profesor Youjun Zhang del Instituto de Física Atómica y Molecular de la Universidad de Sichuan. El estudio que describe su investigación fue publicado en la edición del 23 de diciembre del Revista de Investigación Geofísica (JGR) Tierra Sólida.
Estudiar las profundidades de la Tierra no es una tarea fácil ya que el radar de penetración en el suelo no puede probar que el muestreo profundo y directo es absolutamente imposible. Como resultado, los investigadores se ven obligados a estudiar el interior de la Tierra a través de la ciencia de la sismología, es decir, el estudio de las ondas de sonido generadas por la actividad geológica y que pasan a través del planeta con regularidad.
Al medir y analizar estas olas, los científicos geológicos pueden obtener una mejor imagen de la estructura y composición del interior. En los últimos años, han notado una discrepancia entre los datos sísmicos y los modelos actuales del núcleo de la Tierra. Esencialmente, las ondas medidas se moverían más lentamente de lo esperado al pasar a través de la base del núcleo externo y más rápido al moverse a través del hemisferio oriental del núcleo interno.
Para resolver este misterio, el Prof. Zhang y sus colegas propusieron que la cristalización de partículas de hierro podría estar ocurriendo en el núcleo externo, creando un núcleo interno "cubierto de nieve". La teoría de que existe una capa de suspensión entre el núcleo interno y externo fue propuesta por primera vez por S.I. Braginskii en 1963, pero fue rechazada debido al conocimiento predominante de las condiciones de calor y presión en el núcleo.
Sin embargo, utilizando una serie de experimentos realizados en materiales similares al núcleo y estudios científicos más recientes, el profesor Zhang y su equipo pudieron demostrar que la cristalización en el núcleo externo es realmente posible. Además, descubrieron que aproximadamente el 15% de la parte más baja del núcleo externo podría estar hecho de cristales a base de hierro que eventualmente caerán y se asentarán en la parte superior del núcleo interno sólido.
"Es algo extraño pensar en eso", dijo Nick Dygert, profesor asistente de la Universidad de Tennessee que ayudó a realizar la investigación como parte de una beca postdoctoral con el JSG. "Usted tiene cristales dentro del núcleo externo nevando sobre el núcleo interno en una distancia de varios cientos de kilómetros".
Como explicó el profesor Jung-Fu Lin (otro coautor del estudio), esto es similar a cómo se forman las rocas dentro de los volcanes. "El núcleo metálico de la Tierra funciona como una cámara de magma que conocemos mejor en la corteza", dijo. El equipo incluso comparó el proceso que hace que se formen pilas de partículas de hierro en el núcleo externo de la Tierra con lo que sucede dentro de las cámaras de magma más cercanas a la superficie de la Tierra.
Mientras que la compactación de minerales crea lo que se conoce como "roca acumulada" en las cámaras de magma, la compactación de partículas de hierro en el interior de la Tierra contribuye al crecimiento del núcleo interno y la reducción del núcleo externo. La acumulación de estas partículas contra el núcleo externo explicaría las aberraciones sísmicas ya que una variación en el grosor entre los hemisferios oriental y occidental explicaría el cambio en la velocidad.
Dada la influencia del núcleo sobre los fenómenos de todo el planeta, como la magnetosfera antes mencionada y el calentamiento que impulsa la actividad tectónica, aprender más sobre su composición y comportamiento es esencial para mejorar nuestra comprensión de cómo funcionan estos procesos más grandes. A este respecto, la investigación realizada por el Prof. Zhang y sus colegas podría ayudar a resolver preguntas de larga data sobre el interior de la Tierra y cómo surgió.
Como Bruce Buffet, profesor de geociencias en la UC Berkley que estudia interiores planetarios (y no participó en el estudio) lo expresó:
“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. La condición inicial es un factor importante para que la Tierra se convierta en el planeta que conocemos ".
Dada la forma en que se cree que la magnetosfera de la Tierra y su actividad tectónica desempeñaron un papel vital en el surgimiento y la evolución de la vida, comprender la dinámica del interior de nuestro planeta también podría ayudar en la búsqueda de exoplanetas potencialmente habitables, sin mencionar extra. vida terrestre!
La investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, los Fondos Fundamentales de Investigación para las Universidades Centrales, la Escuela de Geociencias de Jackson, la Fundación Nacional de Ciencias y la Fundación Sloan.
