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En 1936, el sismólogo danés Inge Lehmann realizó un estudio innovador que demostró que el núcleo interno rico en hierro de la Tierra es sólido, aunque es más caliente que la superficie del sol. Desde entonces, nuestra comprensión de la capa más interna del planeta se ha perfeccionado constantemente. A principios de este año, por ejemplo, científicos en Australia demostraron que el núcleo interno puede estar formado por dos capas distintas, lo que sugiere quizás dos eventos de enfriamiento separados en la historia de la Tierra. Pero eso no es todo.

Un nuevo estudio que potencialmente altera los libros de texto muestra que el núcleo interno puede no ser completamente sólido, al menos no en el sentido en que imaginamos un material sólido. En cambio, los científicos han descubierto que la capa más profunda de la Tierra está hecha de un montón enredado de superficies sólidas que se asientan contra hierro derretido o blando.

La tierra suena cada vez más como un pastel de carne

Ubicaciones de terremotos (rojo) y estaciones sísmicas (amarillo). (Crédito de la foto: Butler y Tsuboi, 2021).

Aunque el núcleo interno está oscurecido por más de 4000 millas (6300 km) de corteza, manto y núcleo externo líquido, los científicos tienen una imagen bastante clara de lo que sucede dentro de las entrañas de la Tierra. ¿Cómo es eso?

Cada vez que un volcán entra en erupción o se produce un terremoto, estos eventos generan ondas acústicas cuyas propiedades, como la dirección, el ángulo y la velocidad, cambian de manera predecible según el material que encuentren.

Existen múltiples tipos de ondas sísmicas, dejando de lado las ondas superficiales, que son las responsables de los embates de algunos terremotos muy potentes. Al estudiar las capas internas de la Tierra, los geofísicos se centran principalmente en las ondas primarias (ondas P) y las ondas transversales (ondas S). Las ondas P viajan a través de todo tipo de medios, mientras que las ondas S solo viajan a través de materiales sólidos.

Cuando las ondas sísmicas creadas por los terremotos golpean el núcleo externo líquido y luego viajan a través del núcleo interno, los datos sísmicos recopilados de las estaciones de todo el mundo registran una onda adicional que se dispara en ángulo recto que solo puede explicarse por una onda de corte. Así fue como Lehmann demostró que el núcleo interno, que tiene aproximadamente el tamaño de la luna, es sólido. No es tan diferente de cómo un médico podría usar un escáner de tomografía computarizada para obtener imágenes de lo que hay dentro de su cuerpo sin abrirlo.

Los geofísicos aprenden constantemente cosas nuevas sobre las capas internas de la Tierra a medida que mejoran los datos sísmicos, con la ayuda de nuevas herramientas como algoritmos de aprendizaje automático y otras máquinas de IA. Un nuevo estudio dirigido por Rhett Butler de la Universidad de Hawái en la Escuela Mnoa de Ciencias y Tecnología de los Océanos y la Tierra (SOEST), descubrió que el núcleo interno no es exactamente sólido. En cambio, es una mezcla de estructuras líquidas, blandas y duras. La composición heterogénea es especialmente sorprendente en las 150 millas (240 km) superiores del núcleo interno.

En marcado contraste con las aleaciones homogéneas de hierro dulce consideradas en todos los modelos terrestres del núcleo interno desde la década de 1970, nuestros modelos sugieren que hay regiones adyacentes de aleaciones de hierro blandas, duras y líquidas o blandas en las 150 millas superiores del núcleo interno. núcleo, dijo Butler. Esto impone nuevas restricciones a la composición, la historia térmica y la evolución de la Tierra.

El núcleo externo es completamente líquido y mucho menos controvertido, con su hierro fundido en un constante movimiento de agitación, impulsado por la convección a medida que pierde calor desde el momento en que se formó la Tierra hacia el manto estático de arriba. Es este movimiento el que genera el campo magnético de nuestro planeta como una dínamo, que nos protege de la radiación dañina del sol.

Sin embargo, el núcleo externo está influenciado por el núcleo interno. Entonces, tener una mejor comprensión de su verdadera estructura ayuda a los científicos a comprender mejor la dinámica entre los núcleos interno y externo.

El conocimiento de esta condición límite de la sismología puede permitir mejores modelos predictivos del campo geomagnético que protege la vida en nuestro planeta, dijo Butler.

Los hallazgos aparecieron en la revista Science Advances .

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