El núcleo interno de la Tierra puede tener un núcleo completamente diferente en su interior

El corazón de la Tierra puede tener una cámara secreta. El núcleo interno del planeta no es solo una bola sólida de níquel y hierro, dicen los investigadores, sino que contiene dos capas propias: una región central distinta ubicada dentro de una capa exterior.

Los científicos dicen que han confirmado la existencia de este núcleo interno más interno utilizando un tipo de onda sísmica no descrita anteriormente que no solo viaja a través del núcleo de la Tierra sino que también rebota hacia adelante y hacia atrás a través del interior, recopilando datos invaluables sobre la estructura del núcleo en el camino.

Centrándose en los terremotos de magnitud 6 o más grandes que se produjeron en la última década, los investigadores combinaron datos sobre estos terremotos que se recopilaron en estaciones sísmicas de todo el mundo. La combinación de estas señales hizo posible detectar incluso reflejos muy débiles de las ondas sísmicas. De los aproximadamente 200 sismos analizados, 16 eventos generaron ondas sísmicas que rebotaron detectablemente a través del núcleo interno varias veces.

El origen, la estructura y el destino del núcleo de la Tierra son de gran interés porque el núcleo genera el campo magnético del planeta, que protege a la Tierra de las partículas cargadas expulsadas por el sol y ayuda a mantener a los habitantes del planeta a salvo de demasiada radiación.

“Comprender cómo evoluciona el campo magnético es extremadamente importante para la vida en la superficie de la Tierra”, dice Hrvoje Tkalčić, sismólogo de la Universidad Nacional de Australia en Canberra.

Todo el núcleo, de unos 6.600 kilómetros de diámetro, consta de dos partes principales: un núcleo exterior líquido y un núcleo interior sólido (Número de serie: 23/01/23). A medida que el fluido rico en hierro circula en el núcleo externo, parte del material se enfría y cristaliza, hundiéndose para formar un centro sólido. Esa interacción genera el campo magnético de la Tierra.

No se sabe con certeza cuándo comenzó esta danza arremolinada, pero algunos estudios sugieren que fue tan reciente como hace 565 millones de años, solo una fracción de los 4.600 millones de años de vida de la Tierra (Número de serie: 28/01/19). Esa danza ha flaqueado de vez en cuando, sus pasos tartamudos conservados en diminutos granos magnéticos en las rocas. Estos datos sugieren que los polos magnéticos del planeta han cambiado muchas veces a lo largo de los años, debilitando temporalmente el campo magnético (Número de serie: 18/02/21). A medida que más y más cristales se enfríen, la danza eventualmente se ralentizará y se detendrá, apagando el campo magnético del planeta dentro de millones o miles de millones de años.

Diferentes tipos y estructuras de minerales, así como diferentes cantidades de líquido en el subsuelo, pueden cambiar la velocidad de las ondas sísmicas que viajan a través de la Tierra, ofreciendo pistas sobre la composición del interior. En 2002, los investigadores notaron que las ondas sísmicas que viajan a través de la parte más interna de la Tierra moverse un poco más lento en una dirección con respecto a los polos del planeta que en otras direcciones. Eso sugiere que hay alguna rareza allí, tal vez una diferencia en la estructura del cristal. Ese corazón oculto, sugirió el equipo, podría ser una especie de fósil: un remanente conservado durante mucho tiempo de la formación temprana del núcleo.

Desde esa observación, Tkalčić y otros han estudiado detenidamente los datos sísmicos, encontrando líneas de evidencia independientes que ayudan a respaldar la idea de un núcleo interno más interno. Las ondas sísmicas reverberantes, descritas el 21 de febrero en Comunicaciones de la naturalezatambién muestran una desaceleración, y son la evidencia más fuerte hasta ahora de que existe este corazón oculto.

Usando esos datos sísmicos, Tkalčić y el sismólogo Thanh-Son Phạm, también de la Universidad Nacional de Australia, estiman que este corazón interno tiene aproximadamente 600 kilómetros de ancho, o aproximadamente la mitad del diámetro del núcleo interno completo. Y la pareja pudo evaluar la dirección de las ondas más lentas a unos 50 grados en relación con el eje de rotación de la Tierra, proporcionando más información sobre la región.

La fuente exacta de la desaceleración de la onda no está clara, dice Tkalčić. El fenómeno podría estar relacionado con la estructura de los cristales de hierro, que pueden estar empaquetados de manera diferente más hacia el centro. O podría deberse a una alineación de cristal diferente causada por algún evento global de hace mucho tiempo que cambió la forma en que los cristales del núcleo interno se solidificaron y salieron del núcleo externo.

El núcleo interno también tiene muchos otros misterios. Los elementos más livianos presentes en pequeñas cantidades en el núcleo (hidrógeno, carbono, oxígeno) pueden fluir alrededor del hierro sólido en un estado “superiónico” similar a un líquido, lo que complica aún más la imagen sísmica (Número de serie: 9/2/22).

Al identificar y reportar ondas sísmicas que rebotaron varias veces en el interior del planeta, los investigadores han hecho una contribución invaluable que ayudará a los investigadores a estudiar el núcleo de nuevas maneras, dice el sismólogo Paul Richards del Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia en Palisades. , Nueva York

Aún así, la interpretación del equipo de la estructura del núcleo interno de esas ondas “es probablemente más dudosa”, dice Richards, que no participó en el trabajo.

Una de las razones de esta incertidumbre es que, a medida que las ondas rebotan de un lado a otro, pueden volverse más débiles y más difíciles de ver en los datos, dice. “Muchas observaciones adicionales ayudarán a decidir” qué pueden revelar estos nuevos datos sobre el corazón del planeta.