La Tierra tiene un doble núcleo sólido

La idea se había propuesto hace una veintena de años y hoy ha sido confirmada por un grupo de geofísicos de la Universidad de Illinois. La semilla, la parte sólida del núcleo de la Tierra no es homogénea. Tiene un núcleo con propiedades físicas diferentes. El núcleo de la Tierra es fascinante para más de un geofísico, un geoquímico y un especialista en materia condensada. Descubierto gracias a los progresos de la sismología a principios XXI del siglo en 1906 por Richard Dixon Oldham, es el Danés Inge Lehman quién precisará su estructura primera vez en 1936 demostrando que en el interior del núcleo, que entonces se pensaba sólido y de 7.000 kilómetros de diámetro, se encuentra también una zona esférica sólida de 1.400 kilómetros de diámetro, la semilla.

Las temperaturas que reinan en el núcleo son especialmente elevadas y se piensa incluso que pueden alcanzar la de la superficie del Sol, es decir, 6.000 K. La parte líquida es recorrida por movimientos turbulentos y corrientes eléctricas. Es en este nivel donde se genera el campo magnético de la Tierra, con el famoso efecto de dínamo recientemente reproducido en laboratorio por el experimento VKS.

Foto: Xiaodog Song y Xinlei Sun. L. Brian Stauffer

En 2005, el geofísico Xiaodong Song ya había formado parte de un grupo de investigadores que empujaban más lejos nuestro conocimiento de las características del interior de la Tierra. Habían descubierto la rotación diferencial del núcleo de la Tierra, al parecer el núcleo no gira sobre sí mismo a igual velocidad que el resto del planeta, el manto y la corteza. En la actualidad, el brillante investigador repite éxito con su colega Xinlei Sun publicando en Earth and Planetary Science Letters los resultados de una serie de cálculos obtenidos con la ayuda de los registros de seísmos distribuidos uniformemente sobre el planeta.

A partir de éstos, pudieron reconstituir el efecto del núcleo de la Tierra sobre la propagación de una onda sísmica que se habría propagado en todas las direcciones desde el interior de éste. Como siempre, la técnica empleada es similar a la de la tomografía bien conocida en medicina. La conclusión de los investigadores es espectacular: hay un núcleo interno en la semilla.

Representación de la semilla con el núcleo interno en rojo. Los “palotes” representan la orientación de los cristales de hierro y sus longitudes indican la importancia de las anisotropías de propagación de las ondas sísmicas inducidas. Imagen: Precision Graphics-University of Illinois at Urbana-Champaign.

Para entender su razonamiento, es necesario saber que según las características del material, por ejemplo la forma de una estructura cristalina, las ondas luminosas no se propagan a la misma velocidad en diferentes direcciones. Se mueven como ondas elásticas, como las ondas sísmicas, efectos similares pueden producirse. Lo que se puede medir son sus anisotropías de propagación.

Los investigadores han construido un mapa tridimensional de las propiedades anisótropas de propagación de las ondas sísmicas en la semilla, compuesta de una aleación cristalizada de hierro y níquel. Con este trabajo se ha puesto de relieve una estructura interna diferente a la semilla que conocían en la parte superior y dónde las anisotropías de propagación de las ondas no son las mismas.

Las medidas sugieren que los cristales de hierro están en una fase cristalina diferentes, formando estructuras alineadas a lo largo del eje de rotación de la Tierra.