Un nuevo estudio revela detalles de la composición y estructura del núcleo interno de la Tierra
Imágenes sismológicas han permitido conocer detalles del núcleo interno sólido de la Tierra, algo que aún hoy es un misterio. El informe indica que el centro del planeta podría estar en un estado de convección térmica.
Una de las naves enviadas al espacio, la Voyager 1 logró alcanzar el espacio interestelar, más allá de Plutón. Los telescopios más poderosos han logrado hurgar hasta distancias en el tiempo cercanas al Big Bang. Y ni hablar de la tecnología que ha catapultado las comunicaciones y el desarrollo. Pero aun asi, todavía queda mucho por conocer y entender del centro de la Tierra.
“Aunque comúnmente se piensa en el núcleo interno de la Tierra como una esfera sólida de hierro, las más recientes observaciones sísmicas sugieren un flujo lento de material, lo que ha generado un considerable interés y discusión” - Maurizio Mattesini, catedrático de Física de la Tierra de la Universidad Complutense de Madrid.
Pese a los considerables avances de la sismología, la física mineral, la geodinámica, el paleomagnetismo y la geofísica matemática, la estructura y evolución del núcleo interno de la Tierra siguen siendo enigmáticas. Una de las cuestiones más significativas es su historia térmica y el estado térmico actual. Se han propuesto varias hipótesis sobre un núcleo interno en convección térmica: un modo traslacional simple, de alta viscosidad, o una convección clásica, de baja viscosidad, de tipo penacho. Una reciente investigación publicada por Nature intenta avanzar sobre estas cuestiones.
Allí se utilizaron imágenes sísmicas de última generación para sondear la capa más externa del núcleo interno en busca de su velocidad de compresión isótropa y compararla con mapas de atenuación desarrollados recientemente. El patrón que emerge en los tomogramas resultantes se interpreta con datos recientes sobre la viscosidad del hierro como la manifestación en la superficie del núcleo interno de un flujo impulsado térmicamente. Se descubrió una correlación positiva entre la velocidad de compresión y la atenuación y la temperatura.
Un avance hacia lo desconocido
Aunque la convección del núcleo externo controla el flujo de calor a través del límite del núcleo interno, la convección del núcleo interno impulsada internamente es un modelo plausible que explica una serie de observaciones para el núcleo interno, incluida una anisotropía distintiva en el núcleo interno más interno. La anisotropía es la propiedad general de la materia según la cual cualidades como elasticidad, temperatura, conductividad, y velocidad de propagación de la luz, varían según la dirección en que son examinadas.
Motivados por las controversias existentes respecto del comportamiento del núcleo interno (IC por inner core), se aprovecharon los recientes avances en tomografía sísmica para sondear la capa más externa de 100 kilómetros del IC en busca de su velocidad de ondas de compresión. El esquema utiliza un tratamiento riguroso de la incertidumbre aplicado a datos obtenidos con un muestreo volumétrico relativamente escaso, especialmente en el hemisferio sur.
El estudio fue comandado por Hrvoje Tkalčić de la Universidad Nacional de Australia, con la colaboración de la Universidad Complutense de Madrid. Como conclusión, hasta ahora se creía que el núcleo interno de la Tierra era una esfera sólida de hierro. Sin embargo, y tal como relata Sinc, los científicos han sugerido la existencia de una región central más estática, donde la convección casi ha cesado, y otra externa donde el material fluye.
Varias teorías y muchas dudas
Al analizar toda la información disponible, se concluyó que el núcleo interno sólido de la Tierra podría estar en un estado de convección térmica, un proceso por el que se transfiere calor que se produce en fluidos debido a diferencias de temperatura. Esta información se obtuvo por imágenes sismológicas, los resultados experimentales a alta presión y temperatura, y las simulaciones numéricas.
Maurizio Mattesini, catedrático de Física de la Tierra de la Universidad Complutense de Madrid le señala a Sinc que “aunque comúnmente se piensa en el núcleo interno como una esfera sólida de hierro, las más recientes observaciones sísmicas sugieren un flujo lento de material, lo que ha generado un considerable interés y discusión”. Estos resultados han permitido obtener una imagen más clara del núcleo interno terrestre.
Según los investigadores, aparentemente consiste en una parte central más estancada, donde la convección casi se ha apagado, y una parte más externa en la que los flujos térmicos siguen impulsando el movimiento del material, con una velocidad que puede variar entre 0.3 y 300 m/año. Este nuevo pequeño núcleo dentro del núcleo interno, del cual aún se sabe muy poco, sería la última pieza que completaría las partes del sector más profundo de nuestro planeta.