¿Cómo
sabemos qué hay en el centro de la Tierra?
Núcleo de la
Tierra
No poder
llegar al núcleo no ha sido un impedimento para descubrir qué tiene en su
interior.
Los humanos
hemos visitado casi todos los rincones de la Tierra. Hemos viajado a la Luna.
Pero nunca hemos llegado al núcleo del planeta.
Ni siquiera
hemos estado cerca. El punto central de la Tierra está a más de 6.000 km de
profundidad. Pero incluso la zona más externa del núcleo está a unos 3.000 km
bajo nuestros pies.
El agujero
más profundo que jamás se haya hecho en la superficie es el Pozo Superprofundo
de Kola en Rusia y sólo tiene 12,3 km de profundidad.
Un aura de
misterio rodea lo que se esconde bajo la superficie. No obstante, resulta
sorprendente todo lo que sabemos sobre el núcleo. ¿Pero cómo hemos podido
aprender tanto?
Masa
Una buena
manera de empezar es pensar en la masa de la Tierra, dice Simon Redfern,
científico de la Universidad de Cambridge, en Reino Unido.
Montañas
Puesta en
contexto, esta cadena montañosa no pesa gran cosa. Foto: Torrenegra, CC- 2.0
Podemos
estimar la masa del planeta observando el efecto de la gravedad sobre los
objetos de la superficie. Resulta que la masa de la Tierra es de 5,9
sextillones de toneladas: eso es 59 seguido de 20 ceros.
"La
densidad del material en la superficie de la Tierra es mucho menor que la
densidad promedio de toda la Tierra, así que eso nos dice que hay algo mucho
más denso", explica Redfern.
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Esto nos
hace pensar que la mayor parte de la masa de la Tierra tiene que estar
localizada en el centro del planeta. El paso siguientes es tratar de entender
qué materiales pesados conforman el núcleo.
Se cree que
un 80% es hierro. La principal evidencia es la enorme cantidad de hierro que
hay en el universo que nos rodea.
¿Dónde está
el hierro?
El hierro es
uno de los 10 elementos más comunes en nuestra galaxia y se halla con
frecuencia en meteoritos.
Hierro
Sí, bajo la
Tierra hay hierro. Como éste pero sin el óxido.
En la
superficie el hierro no es tan abundante como uno podría esperar, por eso la
teoría es que cuando se formó la Tierra hace 4.500 millones de años, gran parte
del hierro se fue hacia el núcleo.
Allí es
donde está la mayor parte de la masa y donde debe estar también la mayoría del
hierro. El hierro es un elemento relativamente denso en condiciones normales, y
bajo presión extrema en el núcleo de la Tierra debe haberse tornado más denso,
con lo cual un núcleo de hierro daría cuenta de toda la masa faltante.
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¿Pero cómo
llegó el hierro hasta allí abajo?
Debe haber
gravitado hasta el centro de la Tierra. Según explican estudios recientes, muy
gradualmente, a lo largo de millones de años, el hierro se habría ido metiendo
a presión por entre las rocas de la Tierra hasta alcanzar el núcleo.
Gracias a
los terremotos
A esta
altura te estarás preguntando cómo sabemos cuál es el tamaño del núcleo. ¿Qué
hace pensar que comienza a 3.000 km de profundidad? La respuesta está en la
sismología.
Cuando hay
un terremoto, éste envía ondas sísmicas por todo el planeta. Los sismólogos
registran estas vibraciones.
Es como si
golpeáramos el planeta con un martillo gigante y escucháramos el sonido al otro
lado.
Terremoto
Los
terremotos pueden ser muy destructivos, pero se aprende mucho de ellos.
"En los
años 60 hubo un terremoto en Chile que generó una gran cantidad de
información", explica Redfern. "Todas las estaciones sísmicas de la
Tierra registraron la llegada de temblores provocados por este sismo".
Dependiendo
de la ruta que toman estas vibraciones, pasan por distintas zonas de la Tierra
y esto afecta cómo se escuchan al otro lado.
En los
inicios de la sismología, los investigadores se dieron cuenta de que algunas
vibraciones se perdían. Se esperaba que las ondas secundarias se manifestasen
el otro lado de la Tierra pero no aparecían.
La razón es
simple: las ondas secundarias solo pueden reverberar a través de material
sólido (no líquido).
Se habrían topado
con algo derretido en el centro de la Tierra. Al mapear el recorrido de estas
ondas se dieron cuenta de que las rocas se volvían líquidas a 3.000 km de
profundidad.
Partido en
dos
En los años
30, la sismóloga danesa Inge Lehmann notó otro tipo de ondas: las llamadas
ondas primarias. Éstas, sorprendentemente, viajan a través del centro de la
Tierra y pueden ser detectadas al otro lado.
Lehmann
encontró la explicación: el núcleo está dividido en dos capas. Una es la capa
interna que empieza a 5.000 km de profundidad y es sólida. Sólo la capa externa
es líquida.
Las bombas
nucleares también aportaron información sobre la estructura interna de la
Tierra.
Su idea fue
corroborada en los años 70.
Pero no son
solo los terremotos los que aportan informción útil sobre este tema: también lo
hacen las armas nucleares ya que la detonación de una bomba nuclear también
crea ondas en la Tierra.
Todo esto
nos ha permitido hacernos una idea de cómo es la estructura de la Tierra: tiene
un núcleo externo líquido, que empieza más o menos a mitad de camino hacia el
centro del planeta y dentro de él, un núcleo interno sólido con un diámetro de
1.220 km.
¿Y sabes
cuán caliente es este núcleo interno?
Caliente,
caliente
Esto mantuvo
confundidos a los investigadores hasta hace relativamente poco tiempo, explica
Lidunka Vocadlo, del University College de Londres.
Como no
podemos poner un termómetro en el centro, la única forma de buscar una
respuesta es creando las condiciones de presión correctas en el laboratorio.
Tierra
El camino
que toman las ondas sísmicas ayudan a entender la composición del núcleo.
En 2013, un
equipo de investigadores franceses concluyó que su temperatura debe ser de unos
6.000ºC.
Se mantiene
caliente gracias a que retuvo el calor que se produjo durante la formación del
planeta. También recibe calor de la fricción de los materiales densos que
cambian de posición, así como de la descomposición de los elementos
radiactivos.
Aun así, se
está enfriando en 100ºC cada mil millones de años.
Las ventajas
de tener un núcleo en parte líquido
Una de las
cosas que se está considerando actualmente es si hay otros materiales en el
núcleo. Podría haber otro metal llamado níquel u otros elementos como silicio o
azufre.
Hasta ahora,
nadie ha elaborado una teoría sobre la composición del núcleo interno que
satisfaga a todos.
Quedan aún
muchas dudas por resolver, pero incluso sin excavar hasta profundidades
imposibles, los científicos se las han ingeniado para entender mucho de lo que
ocurre a miles de kilómetros bajo nuestros pies.
Gracias a
que el núcleo de la Tierra es parcialmente líquido, existe un campo magnético
que nos protege de los rayos solares dañinos.
Estos
procesos escondidos son cruciales para nuestro día a día de formas que muchos
de nosotros no nos damos cuenta.
La Tierra
tiene un poderoso campo magnético, y eso es gracias al núcleo parcialmente
líquido. El movimiento constante del hierro liquido crea una corriente
eléctrica dentro del planeta, y eso, a su vez, genera un campo magnético que se
extiende hacia el espacio.
El campo
magnético nos protege de las radiaciones solares dañinas. Si el núcleo de la
Tierra no fuese como es, no habría campo magnético y eso nos traería una serie
de problemas.
Ninguno de
nosotros ha visto el núcleo, pero es bueno saber que está allí.
Cortesías:BBC Future
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