¡Sorpresa! El núcleo interno de la Tierra no es homogéneo

Para empezar, según explica Guanning Pang, autor principal de un estudio que se publica este mismo miércoles en 'Nature', resulta que el núcleo interno no es la masa homogénea de metal que los científicos imaginaban, sino que se trata más bien de un 'tapiz' en el que se alternan texturas diferentes. «Por primera vez -dice Pang- confirmamos que esta falta de homogeneidad se encuentra por todas partes en el núcleo interno«.

«Lo que tratamos de hacer con nuestro estudio -dice por su parte el sismólogo y coautor Keith Cooper- es intentar ver lo que hay dentro del núcleo interno. Es como una zona fronteriza. Cada vez que se desee obtener una imagen del interior de algo, se deben eliminar los efectos superficiales. Así que este es el lugar más difícil para obtener imágenes, la parte más profunda, y todavía hay cosas que desconocemos al respecto».

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Para su trabajo, los investigadores aprovecharon un conjunto especial de datos, generado por una red global de matrices sísmicas configuradas inicialmente para detectar explosiones nucleares. En 1996, en efecto, Naciones Unidas estableció la Comisión Preparatoria de la Organización del Tratado de Prohibición Completa de Pruebas Nucleares, CTBTO, para garantizar el cumplimiento del tratado internacional que prohíbe tales explosiones.

Y una de las piezas centrales era el Sistema Internacional de Monitoreo (IMS), equipado con instrumentos de detección avanzados repartidos por todo el mundo. Y aunque el propósito del sistema era y es hacer cumplir la prohibición internacional de detonaciones nucleares, los instrumentos han generado también una enorme cantidad de datos que los científicos pueden utilizar para arrojar algo más de luz a lo que sucede en el interior de la Tierra.

Hasta ahora, no cabe duda de que las mejores herramientas para obtener información sobre este reino subterráneo y oculto son las ondas sísmicas de los terremotos, que se propagan desde la delgada corteza del planeta y vibran a través de su manto rocoso y de su núcleo metálico.

«La Tierra -explica Koper- se formó a partir de asteroides que se acumulaban en el espacio, chocando entre sí y generando mucha energía. Así que todo el planeta, mientras se formaba, se estaba derritiendo. Debido al sencillo hecho de que el hierro es más pesado (y tiende a hundirse hasta el fondo), se obtiene lo que llamamos formación de núcleo. Los metales se hunden hasta el centro, la roca líquida queda por encima, y luego esencialmente se congela con el tiempo. La razón por la que todos los metales están ahí abajo es porque son más pesados que las rocas».

Durante los últimos años, el laboratorio de Koper ha estado analizando la sensibilidad de los datos sísmicos al núcleo interno. Un estudio anterior, dirigido por Pang, ya identificó variaciones entre las rotaciones de la Tierra y su núcleo interno que pueden haber provocado un cambio en la duración del día entre 2001 y 2003. El núcleo sólido, justo en el centro, está rodeado por otra capa metálica, el núcleo externo, hecha también de metales, pero en estado líquido y en rápida rotación alrededor del núcleo sólido. En palabras de Koper, «es como un planeta dentro de un planeta que tiene su propia rotación y que está desacoplado a causa de este gran océano de hierro fundido».

Para el nuevo estudio, los investigadores analizaron los datos sísmicos registrados por 20 conjuntos de sismómetros colocados en todo el mundo, incluidos dos en la Antártida. Los instrumentos se insertan en pozos perforados hasta 10 metros en formaciones de granito y se organizan en patrones para concentrar las señales que reciben, de forma similar a como funcionan las antenas parabólicas.

Con esas armas, Pang analizó las ondas sísmicas de 2.455 terremotos, todos con una magnitud superior a 5,7. La forma en que estas ondas rebotaron en el núcleo interno ayudó a los investigadores a mapear su estructura.

La ciencia usó por primera vez ondas sísmicas para determinar que el núcleo interno era sólido en 1936. Antes de ese descubrimiento, llevado a cabo por la sismóloga danesa Inge Lehmann, se suponía que todo el núcleo era líquido ya que es extremadamente caliente, acercándose a los 6,000 grados centígrados, aproximadamente la temperatura en la superficie del Sol.

La constatación de que el núcleo interno es sólido implica que en algún momento de la historia de la Tierra, tuvo que empezar a 'nuclearse' o solidificarse bajo las intensas presiones existentes en el centro del planeta. Se desconoce cuándo comenzó exactamente ese proceso, pero los autores de este estudio obtuvieron algunas pistas importantes.

«Nuestro mayor descubrimiento -asegura Pang- es que la falta de homogeneidad tiende a ser más fuerte cuanto más se profundiza». «Creemos que este tejido está relacionado con la rapidez con la que crece el núcleo interno -dice Koper por su parte-. Hace mucho tiempo, el núcleo interno creció muy rápido. Alcanzó un equilibrio y luego comenzó a crecer mucho más lentamente. No todo el hierro se volvió sólido, por lo que algo de hierro líquido podría estar aún atrapado en su interior».