El hierro del núcleo interno de la Tierra podría estar en un estado “superiónico”, según estudio

Geología

Muy por debajo de la corteza de la Tierra, más allá del manto grueso y el núcleo exterior líquido, se encuentra una bola de 1.220 kilómetros de núcleo interior sólido. Pero un nuevo estudio ha sugerido que el núcleo interno no es sólido en absoluto, sino que forma un “estado superiónico” con hidrógeno, oxígeno y carbono, lo que lo hace diferente a un líquido o un sólido.

No podemos perforar exactamente los 6.371 km hasta el centro de la Tierra para verificar qué está pasando, por lo que los científicos usan el taladro natural de la Tierra, las ondas sísmicas de los terremotos, para comprender la composición de nuestro planeta. Sin embargo, incluso con estas medidas, el núcleo interno sigue siendo un misterio. En la década de 1930, la evidencia indirecta sugirió que podría ser sólido, y unas décadas más tarde se pensó que era un hierro cristalino. Pero esta bola increíblemente caliente e increíblemente densa en el medio de nuestro planeta todavía nos hace dudar de lo que está pasando allí.

Sabemos por datos de ondas sísmicas que el núcleo interno es blando, con una velocidad de onda cortante baja, lo que significa que no puede ser simplemente hierro sólido o aleación de hierro. Algunos científicos piensan que podría haber un segundo núcleo interno, mientras que otros piensan que debido a la menor densidad de lo que se esperaría del hierro puro solo, podría haber algunos elementos ligeros como una aleación. Pero un nuevo estudio, dirigido por Yu He de la Academia de Ciencias de China, ha investigado ahora la fase potencial de la materia en la que puede existir esta mezcla de elementos, llegando a la sugerencia de que el estado ‘sólido’ del núcleo podría ser realmente un estado superiónico en su lugar.

“Encontramos que el hidrógeno, el oxígeno y el carbono en el hierro compacto hexagonal se transforman en un estado superiónico en las condiciones del núcleo interno, mostrando altos coeficientes de difusión como un líquido”, escribe el equipo en su nuevo artículo.

“Esto sugiere que el núcleo interno puede estar en un estado superiónico en lugar de un estado sólido normal”.

Superiónico es otro estado de la materia, junto con sólido, líquido y gas, pero con claras diferencias. En el agua superiónica, que se hizo recientemente en un laboratorio, las temperaturas y presiones extremadamente altas rompen cada molécula de agua, dejando que los iones de oxígeno formen un sólido, mientras que los iones de hidrógeno flotan más como un líquido. En el núcleo interno caliente de la Tierra, el equipo usó simulaciones por computadora de cómo las ondas sísmicas viajarían a través de diferentes combinaciones de elementos y descubrió que las aleaciones de hierro con carbono, hidrógeno y oxígeno podrían funcionar de la misma manera que el agua superiónica.

Los átomos de hierro eran “sólidos” en la estructura de red cristalina, mientras que las moléculas de carbono, hidrógeno y oxígeno se difundirían a través del medio, creando el elemento líquido.

“Es bastante anormal”, dijo He. “La solidificación del hierro en el límite del núcleo interno no cambia la movilidad de estos elementos livianos, y la convección de los elementos livianos es continua en el núcleo interno”.

Es poco probable que este trabajo sea la última palabra sobre el tema. Las conclusiones del artículo brindan un buen modelo para este hierro puro más suave y menos denso, pero no responde otra pregunta sobre el núcleo interno: por qué es aparentemente desigual en todas partes. Para eso, tendremos que seguir cavando.

La investigación ha sido publicada en Nature.

Fuente: Science Alert.

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