El auténtico infierno está en el centro de la Tierra

El núcleo de la Tierra se compone principalmente de una esfera de hierro líquido a temperaturas superiores a 4.000ºC y presiones de más de 1,3 millones de atmósferas. En estas condiciones, el hierro es tan líquido como el agua en los océanos. Es solo en el centro de la Tierra, donde la presión y el aumento de la temperatura es aún mayor, que el hierro líquido se solidifica. El análisis de ondas sísmicas provocadas por terremotos que pasan a través de la corteza terrestre, revelan el espesor de los núcleos sólidos y líquidos, e incluso la forma en que la presión aumenta con la profundidad.

Sin embargo, estas ondas no proporcionan información sobre la temperatura, que tiene una influencia importante en el movimiento del material dentro del núcleo líquido y el manto sólido anterior. De hecho, la diferencia de temperatura entre el manto y el núcleo es el principal impulsor de los movimientos térmicos a gran escala, lo que unido a la rotación de la Tierra, actúa como una dinamo generando el campo magnético del planeta.

Como obviamente nadie ha podido viajar hasta el centro de la Tierra para medir su temperatura, los científicos tienen que simularla a través de experimentos. De esta forma, observaron el punto de fusión del hierro a diferentes presiones en laboratorio, utilizando un yunque de diamante para comprimir muestras del tamaño de una mota a presiones de varios millones de atmósferas, y las calentaron a 4.000 o incluso 5.000ºC con haces de láser de gran alcance. Incluso si una muestra llega a las temperaturas y presiones extremas que hay el centro de la Tierra, solo lo hará por una cuestión de segundos. «En este corto período de tiempo, es extremadamente difícil determinar si se ha comenzado a fundir o sigue siendo sólida», explica Agnès Dewaele, del CEA.

Para resolver esta cuestión, los investigadores han desarrollado un nueva técnica en la que un intenso haz de rayos X del sincotrón puede sondear una muestra y deducir si es sólida, líquida o parcialmente fundida en tan sólo un segundo, utilizando un proceso conocido como difracción.

Los científicos determinaron experimentalmente el punto de fusión del hierro a 4.800ºC y 2,2 millones de atmósferas de presión, y luego utilizaron un método de extrapolación para determinar que en 3,3 millones de atmósferas, la presión en la frontera entre el núcleo líquido y sólido, la temperatura sería de 6.000 +/- 500 grados.