Científicos dicen que la forma del núcleo interno de la Tierra está cambiando
Científicos que hace solo unos meses confirmaron que el núcleo interno de la Tierra recientemente invirtió su giro tienen una nueva revelación sobre los secretos más profundos de nuestro planeta: identificaron cambios en la forma del núcleo interno.
La capa más interna de la Tierra es una bola de metal caliente y sólida rodeada por un núcleo externo de metal líquido. Durante décadas, los científicos planetarios sospecharon que el núcleo interno sólido se deformaba con el tiempo a medida que giraba.
Ahora, los investigadores han encontrado la primera evidencia de cambios que han tenido lugar en los últimos 20 años en la forma del núcleo interno. Los signos de la deformación del núcleo aparecieron en ondas de terremotos lo suficientemente fuertes como para alcanzar el centro de la Tierra.
El equipo de investigación utilizó esos mismos datos sísmicos para un estudio de 2024 con el fin de resolver un debate de larga data sobre la rotación del núcleo interno. Encontraron que el núcleo interno una vez giró más rápido que la propia Tierra. Pero a partir de 2010, la rotación del núcleo interno sólido se ralentizó. Ahora está girando hacia atrás, en relación con el resto del planeta.
Su nuevo estudio, publicado este lunes en la revista Nature Geoscience, se basa en ese descubrimiento, utilizando datos sísmicos recopilados desde 1991 hasta 2023.
El trabajo previo de los científicos sobre la rotación del núcleo les ayudó a interpretar variaciones en la altura de las ondas sísmicas, definiéndolas como indicadores de cambios en la superficie del núcleo interno, dijo el Dr. John Vidale, coautor del estudio previo y autor principal del nuevo estudio.
“Podemos comparar las señales que vemos cuando el núcleo interno vuelve a la misma posición que tenía en algún otro momento y ver si hay diferencias que no se pueden explicar por la rotación”, dijo a CNN Vidale, profesor decano de Ciencias de la Tierra en la Universidad del Sur de California en el Colegio Dornsife de Letras, Artes y Ciencias.
Los cambios de forma en el núcleo podrían contener pistas sobre las fuerzas en el interior de la Tierra que alimentan nuestra magnetósfera, las líneas invisibles de energía magnética que protegen nuestro planeta del clima solar y la radiación mortal, informaron los investigadores.
“La Tierra evoluciona en una escala de tiempo geológica, por lo que observar cambios en una escala de tiempo anual es siempre intrigante, debido a que mejora nuestra comprensión de la dinámica del núcleo interno”, dijo el Dr. Yoshi Miyazaki, profesor asociado en el departamento de ciencias de la Tierra y planetarias en la Universidad de Rutgers en Nueva Jersey.
“Estudios previos ya han discutido cómo ha cambiado la rotación del núcleo interno en la última década, y este estudio introduce una nueva perspectiva: cambios no rotacionales, añadiendo otra dimensión a la discusión. Creo que esto avivará aún más esos debates”, comentó Miyazaki, quien no participó en la nueva investigación, a CNN en un correo electrónico.
“Casi ciencia ficción”
De todas las capas de la Tierra, el núcleo interno es el más remoto y misterioso. Esta esfera sólida de hierro y níquel es aproximadamente 70 % del tamaño de la luna, con un radio de aproximadamente 1.221 kilómetros.
Las temperaturas en el núcleo interno alcanzan hasta 5.400 grados Celsius, y las presiones pueden llegar a 365 gigapascales (GPa), más de 3 millones de veces mayor que la presión atmosférica promedio en la superficie terrestre. Si bien la observación directa del núcleo es imposible, los científicos lo estudian analizando cambios en el tamaño y la forma de las ondas sísmicas a medida que atraviesan el núcleo.
Los terremotos generan dos tipos de ondas. Las ondas primarias, u ondas P, son las primeras ondas producidas por un temblor, y mueven el suelo en la misma dirección en que se mueve la onda. Las ondas de corte, u ondas S, son más lentas que las ondas P y mueven el suelo de manera perpendicular a la dirección de la onda.
Los cambios de amplitud en un tipo de onda P que penetra el núcleo —ondas PKIKP— indicaron deformaciones en el nivel más superficial del núcleo interno, según el nuevo estudio. En el límite donde el núcleo interno sólido se encuentra con el líquido del núcleo externo, la superficie de la esfera podría ser más maleable de lo que es a niveles más profundos.
“Es casi ciencia ficción visualizar lo que está sucediendo en la superficie del núcleo interno”, dijo Vidale. “Es un lugar que es tan diferente de nuestras vidas diarias, con escalas de tiempo diferentes, materiales diferentes e increíbles fuerzas. Y, sin embargo, podemos llegar hasta allí y aprender más sobre ello simplemente al examinar algunas de las últimas observaciones”.
Movimiento “como deslizamientos de tierra”
Los científicos analizaron 168 ondas emparejadas de terremotos en 42 ubicaciones cerca de las Islas Sandwich del Sur, una cadena de islas volcánicas en el océano Atlántico Sur. Rastrear la velocidad y dirección de la rotación del núcleo brindó a los investigadores una forma de detectar cambios en la forma del núcleo. Una vez que conocieron la velocidad de rotación del núcleo, pudieron modelar su posición y luego comparar diferentes ondas PKIKP que llegaron al núcleo mientras este se giraba hacia el mismo punto.
Los cambios de amplitud en esas ondas emparejadas podrían asignarse a cambios de forma en el núcleo, en lugar de cambios de rotación, según el estudio. Sin embargo, lo que esa deformación del núcleo interno podría parecer es más difícil de precisar.
“Quizás la topografía está subiendo y bajando. Tal vez se esté deslizando como deslizamientos de tierra”, dijo Vidale. “Lo más probable es que el núcleo externo simplemente esté empujando al núcleo interno y moviéndolo un poco”.
Si bien solo una ubicación del núcleo interno mostró signos de deformación entre 2004 y 2008, puede haber más que aún no se han detectado, informaron los investigadores.
“Es difícil saber si estamos observando una ubicación anómala o una normal”, afirmó Vidale. “Pero una suposición sería que alguna cantidad de deformación ocurre con bastante frecuencia en muchos lugares”.
A medida que el núcleo interno sólido de la Tierra gira, el núcleo externo fundido hierve y se agita. Sus interacciones generan energía magnética, que se despliega para envolver a nuestro planeta en la magnetósfera. Pero el núcleo externo líquido se está encogiendo. Milímetro a milímetro, el núcleo interno ha extraído con sifón metal fundido del núcleo líquido que lo rodea, dijo Vidale. Probablemente tomó miles de millones de años para que el núcleo interno se enfriara y solidificara, y durante los próximos pocos miles de millones de años, el núcleo interno continuará enfriándose, absorbiendo gotas de metal líquido del núcleo externo, hasta que todo el núcleo de la Tierra sea una esfera de metal sólido, agregó.
“Eso matará el campo magnético”, dijo Vidale. “Ya no habrá hierro en movimiento allí abajo”.
Sin embargo, tal evento está a miles de millones de años en nuestro futuro. Y antes de que eso pueda suceder, la Tierra probablemente será destruida cuando nuestro sol se expanda en una gigante roja y devore los planetas interiores del sistema solar, dijo Vidale. Hasta entonces, los científicos deberían tener tiempo suficiente para investigar los mecanismos invisibles en el corazón de nuestro planeta y descubrir qué podría deparar el giro, la agitación y la transformación de la forma interna de la Tierra para el planeta.
“Con respecto al impacto en la vida, como se mencionó en la introducción del artículo, el crecimiento del núcleo interno juega un papel crucial en la generación del campo magnético de la Tierra, que nos protege de la dañina radiación solar”, dijo Miyazaki. “Si bien una conexión directa entre la vida en la superficie de la Tierra y el ICB (límite entre el núcleo interno y el núcleo externo) sigue siendo lejana, lo que sucede en el ICB aún tiene algunas implicaciones para la evolución a largo plazo de la Tierra”.
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