El centro de la Tierra es una bola de hierro de 650 kilómetros de radio

Durante décadas, los libros de texto nos han enseñado que la Tierra es como una muñeca rusa que contiene cuatro capas principales, una dentro de otra: corteza, manto, núcleo externo y núcleo interno. Ahora, el estudio de más de 200 terremotos en la última década confirma que el núcleo interno contiene una quinta capa aún más interna: una esfera de hierro casi puro con un radio de 650 kilómetros, más o menos la distancia que hay en coche entre Madrid y Cádiz.

El núcleo interno de nuestro planeta sería irreconocible para cualquier terrícola. La presión es tres millones de veces mayor que en la superficie y la temperatura ronda los 5.500 grados. “Si pudiéramos desmantelar el planeta quitándole el manto y el núcleo externo líquido, veríamos que el núcleo interno brilla como una estrella”, explica a este diario Hrvoje Tkalčić, geofísico de la Universidad Nacional de Australia y autor del estudio sobre la capa más interna de la Tierra, publicado hoy en Nature Communications. Comprender el interior del núcleo es esencial para saber cómo se formó nuestro planeta y cuándo dejará de ser un lugar habitable cuando el núcleo externo se solidifique por completo y desaparezca el campo magnético que lo protege de la radiación espacial. Eso no sucederá hasta dentro de miles de millones de años, pero es interesante también para entender planetas muy parecidos a la Tierra que perdieron su escudo magnético, como Marte.

En 1936, la danesa Inge Lehmann, pionera de la sismología, descubrió el núcleo interno de la Tierra estudiando la velocidad de propagación de terremotos que atravesaron el planeta de lado a lado, pasando por el núcleo una vez. Casi 90 años después, el mismo principio, con una tecnología mucho más avanzada, ha permitido identificar 16 sismos entre los 200 analizados que atravesaron el núcleo interno, no una, sino dos, tres, cuatro y hasta cinco veces. Se trata de un tipo de señales que estaban en los archivos, pero que nadie había analizado antes. Estas ondas sísmicas permiten estudiar la composición del núcleo interno con un nivel de detalle “sin precedentes”, destacan los investigadores.

Todos esos rebotes fueron registrados en cientos de estaciones sísmicas repartidas por todos los continentes. Los datos muestran que las ondas no se propagan de forma uniforme. Las que atraviesan la parte más interna del núcleo viajan unos segundos más rápido si van paralelas al eje de rotación de la Tierra que si van en un plano de 50 grados, por ejemplo. Sin embargo, en la parte más exterior del núcleo la propagación es más rápida también en paralelo al eje de rotación, pero el sentido lento es justo en el plano del ecuador —90 grados—.

Esta radiografía a la Tierra muestra que el núcleo interno no es una esfera uniforme de 1.221 kilómetros de radio, sino que en su interior hay otra esfera aún más interna y compacta de 650 kilómetros de radio, según el trabajo de Tkalčić. El estudio confirma estimaciones previas, realizadas desde principios de 2000. Las observaciones son importantes para entender cómo se formó el núcleo más interno y cómo ha ido avanzando en cada época del planeta.

“En la actualidad el núcleo interno crece un milímetro al año”, explica Tkalčić. “Si esta velocidad ha sido siempre constante, supondría que tiene 1.000 millones de años. Pero probablemente la velocidad no ha sido igual en diferentes épocas de la Tierra, así que actualmente manejamos una horquilla de entre 200 millones de años y 1.500 millones de años; una de las mayores incertidumbres de la ciencia moderna. Tal vez este nuevo estudio sobre la frontera entre las dos capas del núcleo interno pueda mejorar los modelos sobre su evolución”, resalta.

El estudio puede aclarar otro enigma difícil de resolver. El hierro del corazón del planeta poco se parece al de la superficie. Las temperaturas y la presión son tan altas que este elemento forma “cristales” poliédricos. Hay dos escuelas, una que sostiene que los cristales en el núcleo tienen forma de cubo y otra que argumenta que en la parte más interna la física solo hace posible el hexágono. El sentido de disposición de estos cristales y los átomos que los forman determinaría las direcciones rápidas y las lentas. “Este trabajo parece inclinarse por la configuración cúbica en la parte más interna del núcleo y la hexagonal en zonas más externas”, explica Maurizio Mattesini, catedrático de Física de la Tierra e investigador del Instituto de Geociencias (CSIC-UCM) especialista en la estructura interna de la Tierra. “Aún faltan datos para llegar a una conclusión, pero gracias a este tipo de estudios, las simulaciones en laboratorio y los cálculos teóricos de mecánica cuántica que hacemos en mi grupo, por ejemplo, van restringiendo las posibilidades. Creo que ya estamos cerca de saber la verdad”, añade.

Los investigadores filtraron las ondas de esos 16 terremotos que atravesaron el corazón del planeta para quedarse solo con la parte interesante. Después compararon lo observado con diferentes modelos de núcleo interno y la conclusión más probable fue la que presentan. “Cuando vi estas señales sísmicas me quedé de piedra”, reconoce Puy Ayarza, directora del Departamento de Geología de la Universidad de Salamanca. “Se trata de fases sísmicas completamente nuevas que permiten estudiar muy bien el núcleo interno. Es un trabajo muy sólido, pues hay muy pocos factores de confusión”, destaca.

Este trabajo llega unas semanas después de que otro equipo liderado por Xiadong Song mostrase que el núcleo externo de la Tierra —la parte líquida que rodea al núcleo interno y que es clave para generar el campo magnético— se ha ralentizado. “Este trabajo añade datos interesantes”, opina Song, que trabaja en el Instituto de Geofísica Teórica y Aplicada de la Universidad de Pekín. “El modelo que presentan es parecido al que propuso nuestro grupo hace unos años. Pero hace falta seguir estudiando para entender la verdadera naturaleza de la parte más profunda del planeta”, añade.

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