Cómo se descubrió el nuevo centro interno de la Tierra y qué implica este hallazgo para la ciencia

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En un nuevo estudio científico publicado investigadores de Australia indicaron que la Tierra tiene una nueva capa interna: una bola de hierro y níquel de 650 kilómetros de radio dentro del núcleo interno.

Según el artículo publicado en Nature Communications, los geólogos de la Escuela de Investigación de Ciencias de la Tierra de la Universidad Nacional de Australia (ANU) habrían logrado obtener evidencias para respaldar que existe un ‘núcleo dentro del núcleo interno’ (‘Innermost inner core’) en el centro de la Tierra, cuya presencia ha podido establecerse por ondas sísmicas.

“La existencia de una bola metálica interna dentro del núcleo interno, el núcleo más interno, se planteó como hipótesis hace unos 20 años. Ahora aportamos otra línea de pruebas para demostrar la hipótesis”, declaró el doctor Thanh-Son Pham, de la Escuela de Investigación de Ciencias de la Tierra de la ANU y autor del estudio.

Los investigadores analizaron las ondas sísmicas que viajan directamente a través del centro de la Tierra y las “lanzan” en el lado opuesto del globo al lugar donde se desencadenó el terremoto, también conocido como antípoda. A continuación, las ondas regresan al origen del seísmo. “Al desarrollar una técnica para aumentar las señales registradas por redes de sismógrafos densamente pobladas, hemos observado, por primera vez, ondas sísmicas que rebotan de un lado a otro hasta cinco veces a lo largo del diámetro de la Tierra. Los estudios anteriores sólo habían documentado un único rebote antipodal”, afirmó Pham.

“La Tierra oscila como una campana después de un gran terremoto, y no solo durante horas, sino días”, precisó el coautor Hrvoje Tkalčić, geofísico de la ANU, que dijo que estudiar el interior profundo del núcleo interno de la Tierra puede decirnos más sobre el pasado y la evolución de nuestro planeta. “Este núcleo interno es como una cápsula del tiempo de la historia evolutiva de nuestro planeta: es un registro fosilizado que sirve de puerta de entrada a los acontecimientos del pasado de nuestro planeta. Acontecimientos que ocurrieron hace cientos de millones o miles de millones de años. Los hallazgos son emocionantes porque proporcionan una nueva forma de sondear el núcleo interno de la Tierra y su región más central”, agregó.

“Simplemente significa que los cristales de hierro, el hierro, que es dominante en el núcleo interno, probablemente estén organizados de una manera diferente que en la capa exterior del núcleo interno”, afirmó Tkalčić. Los investigadores analizaron los datos de unos 200 terremotos de magnitud 6 o superior de la última década. Uno de los terremotos estudiados por los científicos se originó en Alaska, donde las ondas sísmicas provocadas por este seísmo “rebotaron” en algún lugar del Atlántico sur, antes de viajar de vuelta a Alaska.

“La ´observación´ y los ´datos´ registrados por los científicos de la ANU son bastante precisos, ya que no se trata de un único evento sísmico casual y único para proponer las interpretaciones. El trabajo cuenta con muchos registros de varios terremotos de gran magnitud, levantados por muchas estaciones distribuidas en distintas partes del mundo. Si bien este estudio se basó particularmente en un sismo con epicentro en Alaska, que evidencia el registro más claro de desviaciones de los rayos de las ondas, hay otros registros que habrían permitido apoyar su hipótesis”, explicó el doctor en Geología, Federico Dávila, investigador del Conicet.

“Con respecto a cuán certera es una observación y medición es un estudio científico, sea geofísico o químico molecular, es importante recordar que los trabajos (papers) deben presentar un análisis de errores. Además, la base de datos usada para las conclusiones propuestas, la información debe estar a disposición de otros investigadores, y los mismos puedan replicar los estudios. Es decir, el dato es certero. De lo contrario, generalmente no se publica. No obstante, las “interpretaciones” de dichas observaciones no necesariamente son certeras. Son interpretaciones, y podrían cambiar, sobre todo con el avance de la ciencia”, agregó el también profesor de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC)

Según Dávila, este estudio indicaría que la existencia de este nuevo núcleo interno podría tratarse de un rasgo “heredado” de la etapa de formación del planeta, en algún momento de la evolución de la Tierra pudo producirse un gran acontecimiento global que provocó un cambio “significativo” en la estructura cristalina o la textura del núcleo interno de la Tierra.

“Otra alternativa, planteada anteriormente, podría tratarse de un cambio composicional en el núcleo por fenómenos de presión y temperatura generados gradualmente durante la formación de las diferentes capas. Es decir, algo generado catastróficamente en un momento que se formaba el planeta o bien, se fue formando durante la evolución”, agregó.

Los investigadores de la ANU estudiaron la anisotropía de la aleación de hierro y níquel que compone el interior del núcleo interno de la Tierra. La anisotropía se utiliza para describir cómo las ondas sísmicas se aceleran o ralentizan a través del material del núcleo interno de la Tierra dependiendo de la dirección en la que viajan. Podría deberse a la diferente disposición de los átomos de hierro a altas temperaturas y presiones o a la alineación preferente de los cristales en crecimiento.

Y comprobaron que el rebote de las ondas sísmicas sondeaba repetidamente puntos cercanos al centro de la Tierra desde distintos ángulos. Analizando la variación de los tiempos de viaje de las ondas sísmicas en distintos terremotos, los científicos deducen que la estructura cristalizada de la región más interna del núcleo interno es probablemente distinta de la de la capa externa. Afirman que esto podría explicar por qué las ondas se aceleran o ralentizan en función de su ángulo de entrada al penetrar en el núcleo más interno.

Según el equipo de la ANU, los hallazgos sugieren que en algún momento de la evolución de la Tierra pudo producirse un gran acontecimiento global que provocó un cambio “significativo” en la estructura cristalina o la textura del núcleo interno de la Tierra. “Todavía hay muchas preguntas sin respuesta sobre el núcleo más interno de la Tierra, que podría contener los secretos para desentrañar el misterio de la formación de nuestro planeta”, afirmó el profesor Tkalcic.

Otros estudios del centro de la Tierra

El año 2023 viene con muchas novedades sobre qué pasa en el corazón terrestre. El pasado 23 de enero se presentó un estudio en el que afirma que el núcleo interno de la Tierra se habría detenido o habría comenzado a rotar en forma más lenta.

“La idea de que el núcleo interno oscila era un modelo que existía, pero la comunidad estaba dividida sobre si era viable”, afirmó en un comunicado el coautor del estudio publicado durante los últimos días en Science Advances, John Vidale. Según el además profesor de Ciencias de la Tierra de la Universidad Dornsife de Letras, Artes y Ciencias, este descubrimiento los “sorprendió bastante”, porque, incluso, detectaron que “se estaba moviendo en la otra dirección”.

“Nos quedamos bastante sorprendidos”, señalaron los autores Yi Yang y Xiaodong Song, sismólogos de la Universidad de Pekín, en China. Para llegar a estas conclusiones, los investigadores estudiaron terremotos ocurridos principalmente entre 1995 y 2021, y descubrieron que la superrotación del núcleo interno se había detenido alrededor de 2009.

Según explicaron los científicos en el documento, “se ha inferido a partir de observaciones cercanas que el núcleo interno de la Tierra (IC) está desacoplado del manto suprayacente por el núcleo externo (OC) de hierro líquido, se mueve y cambia durante décadas. Sin embargo, el patrón, la velocidad y la fuerza impulsora del cambio aún están en debate”. Es por este motivo que pusieron el foco en estas últimas acciones planetarias.

Los expertos destacaron, además, que en los últimos 30 años hubo una gran profundización científica sobre aquello que se conocía del centro de la Tierra. Hasta el momento, la ciencia pudo determinar que el núcleo interno del planeta está conformado por una densa bola caliente de hierro sólido, la cual tiene el tamaño de Plutón.

Además, detectaron que el núcleo de la Tierra “se mueve y/o cambia durante décadas”. Pero eso no es todo, ya que determinaron que no es posible observar el comportamiento del centro terrestre de forma directa, por lo cual comenzaron a desplegar una serie de mediciones indirectas para identificar el patrón, la velocidad y la causa del movimiento y los cambios.

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