Científicos desconcertados: estudio hace un inquietante descubrimiento sobre el núcleo de la Tierra

El núcleo de la Tierra se compone principalmente de hierro y níquel, y se divide en dos capas distintas: el núcleo externo y el núcleo interno. Hasta ahora, se creía que este núcleo interno de la Tierra era rígido. Pero los investigadores encontraron un pero.

Recientemente, un equipo de científicos de la Universidad de Texas en Austin y colaboradores en China descubrieron que el núcleo interno de la Tierra es más flexible de lo que parece y podría estar relacionado con átomos hiperactivos.

Los átomos de hierro que forman el núcleo interno sólido de la Tierra están estrechamente unidos por presiones astronómicamente altas, las más altas del planeta. Pero incluso aquí, hay espacio para el margen de maniobra, según han descubierto los investigadores.

El estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, encontró que ciertos grupos de átomos de hierro en el núcleo interno pueden moverse rápidamente, cambiando su posición en una fracción de segundo, manteniendo la estructura metálica subyacente del hierro.

Este movimiento se denominó “movimiento colectivo”, que es similar a cuando los invitados a una cena cambian de asiento en una mesa.

“El gran descubrimiento que hemos encontrado es que el hierro sólido se vuelve sorprendentemente blando en las profundidades de la Tierra porque sus átomos pueden moverse mucho más de lo que jamás imaginamos”, explicó Youjun Zhang, físico de la Universidad de Sichuan y coautor del estudio en un comunicado.

Estos hallazgos han desconcertado a los científicos, ya que el núcleo interno de la Tierra desempeña un papel importante en la dinámica y la geología del planeta, es decir, en los procesos que impulsan el campo magnético de la Tierra, y podría arrojar luz sobre este importante papel.

Según los investigadores, más del 50% de la energía geodinámica que contribuye a la expansión del campo magnético proviene del núcleo interno. En otras palabras, este descubrimiento es fundamental para comprender cómo funciona el campo magnético de la Tierra y cómo evoluciona con el tiempo, lo que tiene implicaciones significativas en nuestra comprensión de los procesos geofísicos que dan forma a nuestro planeta.

“Ahora conocemos el mecanismo fundamental que nos ayudará a comprender los procesos dinámicos y la evolución del núcleo interno de la Tierra”, dijo Jung-Fu Lin, profesor de la Escuela de Geociencias Jackson de UT y uno de los autores principales del estudio.

Para lograr llegar a estos hallazgos, los científicos recrearon el núcleo interno de la Tierra en miniatura en el laboratorio tomando una pequeña placa de hierro y disparándole con un proyectil de rápido movimiento. Los datos de temperatura, presión y velocidad recopilados durante el experimento se colocaron luego en un modelo informático de aprendizaje automático de átomos en el núcleo interno.

Para que el entorno atómico fuera realmente significativo utilizaron algoritmos de inteligencia artificial (IA) para crear una simulación por computadora llamada “supercélula”, que consiste en 30.000 átomos de hierro para predecir de forma más fiable las propiedades del hierro. Esta simulación permitió a los científicos observar grupos de átomos moviéndose, cambiando de lugar mientras mantenían su estructura general.

De esta forma los investigadores pudieron explicar por qué las mediciones sísmicas del núcleo interno muestran un entorno mucho más suave y maleable de lo que se esperaría a tales presiones, dijo Youjun Zhang.

“Los sismólogos han descubierto que el centro de la Tierra, llamado núcleo interno, es sorprendentemente suave, algo así como la mantequilla en la cocina”, dijo.

Los nuevos conocimientos sobre la actividad del núcleo interno a escala atómica pueden ayudar a informar futuras investigaciones sobre cómo se generan la energía y el calor en el núcleo interno, cómo se relaciona con la dinámica del núcleo externo y cómo trabajan juntos para generar el campo magnético del planeta, que es un ingrediente clave para un planeta habitable.