El núcleo interno de la Tierra gira a su propia velocidad, está muy caliente y muy probablemente ayudó a preservar la vida y
¿Cómo pudo la Tierra restaurar su campo magnético tan rápido?
Los científicos empiezan cada vez más a creer queesto se debió al surgimiento del núcleo interno de la Tierra. Es una esfera de hierro sólido que se encuentra dentro de un núcleo externo fundido. Este último consiste en metal en ebullición que genera el campo magnético del planeta.
Los investigadores sugieren que el núcleo internoApareció aproximadamente 4 mil millones de años después del nacimiento del planeta. Creció lentamente, unos pocos milímetros al año. Los científicos creen que esto provocó actividad en el núcleo externo y provocó un aumento en la potencia del campo magnético.
"El núcleo interno ha restaurado el campo magnético.Tierra: y sucedió en el momento más oportuno de la evolución, dice John Tarduno, geofísico de la Universidad de Rochester. “¿Qué hubiera pasado si no se hubiera formado?”
Los científicos todavía se preguntan cómo y por qué la internael núcleo apareció durante este período. “El núcleo interno es un planeta dentro de un planeta”, dijo Hrvoe Tkalcic, sismólogo de la Universidad Nacional de Australia (ANU). “Tiene su propia topografía, su propia velocidad de rotación y estructura. Está bajo nuestros pies, pero todavía hay muchas cosas que no entendemos sobre cómo funciona".
¿Cómo se estudia nuestro "planeta" interior?
Para estudiar el núcleo interno, los investigadores utilizan raras ondas sísmicas de terremotos o pruebas nucleares que penetran o se reflejan desde el núcleo interno.
Entonces los sismólogos descubrieron que el núcleo internoGira independientemente del resto del planeta. Utilizando modelos informáticos, predijeron su estructura, así como el comportamiento inusual de las aleaciones de hierro bajo alta presión.
Durante mucho tiempo la humanidad ha tenido incompletosideas sobre la estructura interna de la Tierra. No fue hasta principios de la década de 1930 que Inge Lehmann, un sismólogo danés, notó una nueva variedad de ondas P u ondas de presión. Señalaron que el núcleo de la Tierra no es completamente líquido. Para 1936, Lehmann había llegado a la conclusión de que la Tierra tenía un núcleo interno sólido. Además, los investigadores notaron que cada año las ondas P que pasan a través del núcleo interno se aceleran ligeramente. Esto podría explicarse de una sola manera: el núcleo interno gira más rápido que el resto del planeta, alrededor de 1 ° por año. Cada 400 años, sugirieron en un artículo de Nature de 1996, el núcleo interno hizo una revolución adicional dentro de la Tierra.
Este descubrimiento conmocionó a muchos geofísicos, quienesSe supuso que el núcleo interno giraba a la misma velocidad que el manto. Si estudia su rotación, ayudará a comprender cómo el núcleo interno se conecta con el externo y afecta el campo magnético. También explicará por qué los polos magnéticos de la Tierra vagan y se dan la vuelta de vez en cuando.
Entonces, el núcleo interno se está moviendo más rápido que la Tierra, ¿verdad?
No precisamente.Posteriormente, el investigador Yi Yang compiló la base de datos sobre terremotos más extensa del mundo. Después de analizarlos, Yang descubrió que el núcleo interno gira a la misma velocidad que el manto. Luego vino un hecho aún más inusual: según un estudio de 2021, el núcleo interno giraba más lento que el resto del planeta, aproximadamente 0,05° por año.
Los investigadores han comenzado a especular queel núcleo interno tiene su propio ritmo. Durante décadas, los radioastrónomos han rastreado cambios diminutos en la rotación de la Tierra. Fueron observados de acuerdo con el sistema de referencia espacial: rastrearon cambios en la posición de objetos espaciales distantes. La mayoría de las fluctuaciones a lo largo del año se deben a huracanes y terremotos, pero hay una pequeña fluctuación regular de 6 años que no se puede explicar fácilmente.
"Aún no sabemos por qué sucede esto, pero todo el mundo apuesta por el núcleo", dijo Benjamin Chao, topógrafo de la Academia Sínica.
¿De qué está hecho el núcleo interno?
El núcleo interno es el lugar más metálico.en el piso. Contiene incluso más metales que el exterior. Ambos están hechos principalmente de hierro con un toque de níquel. También se cree que el hierro contiene trazas de elementos más ligeros como el oxígeno, el carbono y el silicio.
Cuando el hierro cristaliza en una crecientesuperficie del núcleo interno, expulsa algunos de estos elementos de sí mismo. El resultado es hierro casi puro. Es como el hielo que se forma en un balde de agua salada: desplaza la sal y se convierte principalmente en agua dulce. Los elementos expulsados del núcleo son más ligeros que el hierro: se elevan y avanzan: este proceso provoca hasta el 80% de la convección, lo que genera el campo magnético de la Tierra.
La convección es un tipo de transferencia de calor y transferencia de calor, durante el cual la energía interna se transfiere mediante chorros y flujos de la propia sustancia.
¿Qué es lo que aún no sabemos sobre el núcleo interno?
¿Qué pasa con el hierro restante? Sobre este tema.hay un debate en curso. Los átomos de hierro en la superficie de la Tierra, como los de una sartén de hierro fundido, tienen una estructura cúbica. Pero si se comprimen pequeñas muestras de hierro entre dos diamantes y se crea una presión similar a la del núcleo interno, los átomos se reorganizan en hexágonos.
La dificultad es que nadie todavíaSabe lo que le sucede al hierro cuando se comprime y calienta simultáneamente a miles de grados, dice Lidunka Vochadlo, física mineral computacional del University College de Londres.
Estas condiciones son difíciles de recrear en el laboratorio,porque el carbono en los diamantes a menudo contamina el hierro cuando se calienta, señaló Vochadlo. Su equipo realizó simulaciones por computadora y descubrió que la forma de un hexágono, o hexágono, es la estructura más estable en las condiciones del núcleo interno. Los modelos también muestran que el hierro puro se ablanda cuando se encuentra al 98% de su punto de fusión.
Por ejemplo, el agua debe enfriarse por debajo del puntocongelarse para formar hielo. Los investigadores sugirieron que el hierro no podría solidificarse en forma hexagonal si estuviera casi 1.340°C más frío que el núcleo interno. A principios de 2022, se publicó un modelo a escala atómica que sugiere que el hierro que se acumula en el núcleo interno puede cristalizar primero en forma cúbica antes de pasar a una forma hexagonal.
¿Cómo están conectados el núcleo interno y la vida en la Tierra?
Según información de una formación volcánica que apareció hace 565 millones de años en la orilla norte del río St. en Lawrence, el campo magnético en ese momento era una décima parte de lo que es hoy.
Probablemente esto se debió al hecho de que el exteriorel núcleo estaba perdiendo calor rápidamente, dice Peter Driscoll, geodinámico del Instituto Carnegie para la Ciencia. Si el campo magnético de la Tierra desapareciera por completo, la vida, tal como se desarrolló, estaría fuertemente expuesta a la radiación de las erupciones solares. El aumento de la radiación podría agotar el oxígeno, un recurso valioso para toda la vida.
Apenas 30 millones de años después, la intensidad del campo magnéticolos márgenes aumentaron al 70% de los valores actuales. Casi al mismo tiempo, el desarrollo activo de la vida produjo una revolución en la Tierra. Fue entonces cuando se originaron la mayoría de grupos de animales, aparecieron las primeras especies terrestres.
Quizás el mundo naciente y todos los seres vivosEn el planeta Tierra deben su existencia al núcleo interno de hierro, que se encuentra a 5.000 km más abajo, bajo nuestros pies. Ahora los investigadores intentan reproducir en el laboratorio las condiciones encontradas en el núcleo: una tarea difícil pero necesaria. Con la ayuda de un experimento de este tipo, es posible confirmar las conclusiones que los investigadores hicieron anteriormente basándose en modelos matemáticos.