El núcleo interno de la tierra se vuelve unilateral, pero ¿por qué no se vuelca? -Exploración científica-cnBeta.COM

A más de 5.000 kilómetros bajo nuestros pies, el núcleo metálico sólido de la tierra no fue descubierto hasta 1936. Casi un siglo después, todavía estamos tratando de responder preguntas fundamentales sobre el momento y la forma en que se formó por primera vez.Estos son problemas difíciles que no son fáciles de resolver porque no se puede muestrear directamente el núcleo, la clave para descubrir su misterio está en los sismólogos (muestreándolo indirectamente con ondas sísmicas), los geodinámicos (creando su modelo dinámico) y la colaboración entre los físicos de minerales. (estudio del comportamiento de ferroaleaciones a alta presión y alta temperatura).

Al combinar estas disciplinas, los científicos brindan una pista importante sobre lo que está sucediendo a unas pocas millas debajo de nuestros pies. En un nuevo estudio, revelaron cómo el núcleo interno de la Tierra está creciendo más rápido en un lado que en el otro, lo que puede ayudar a explicar la edad del núcleo interno y la fascinante historia del campo magnético de la Tierra.

Tierra primitiva

En los 4.500 millones de años de la historia de nuestro planeta, el núcleo de la Tierra se formó muy temprano, en los primeros 200 millones de años. La gravedad arrastra el hierro más pesado hacia el centro del joven planeta, dejando rocas y minerales de silicato para formar el manto y la corteza.

La formación de la tierra atrapó mucho calor en este planeta. La pérdida de estos calor y el calentamiento provocado por la continua desintegración radiactiva han favorecido la evolución de nuestro planeta. La pérdida de calor dentro de la tierra promueve el flujo violento del núcleo externo de hierro líquido, formando así el campo magnético terrestre. Al mismo tiempo, el enfriamiento del interior profundo de la tierra ayuda a promover la tectónica de placas, dando forma a la superficie de nuestro planeta.

A medida que la tierra se enfría, la temperatura en el centro de la tierra finalmente cae por debajo del punto de fusión del hierro bajo presión extrema, y ​​el núcleo interno comienza a cristalizar. Hoy en día, el núcleo interno sigue creciendo a un radio de aproximadamente 1 mm por año, lo que equivale a la solidificación de 8.000 toneladas de hierro fundido por segundo. Después de miles de millones de años, este enfriamiento eventualmente hará que todo el núcleo se solidifique, haciendo que la tierra pierda su campo magnético protector.

la pregunta central

Uno pensaría que esta solidificación formará una esfera sólida uniforme, pero no es así. En la década de 1990, los científicos se dieron cuenta de que la velocidad de las ondas sísmicas que atravesaban el núcleo interno cambiaba inesperadamente. Esto muestra que se están produciendo algunos cambios asimétricos en el núcleo. Específicamente, las mitades este y oeste del núcleo interno muestran diferentes cambios en la velocidad de la onda sísmica. La parte oriental del núcleo interno se encuentra debajo de Asia, el Océano Índico y el Pacífico occidental, mientras que la parte occidental se encuentra debajo de las Américas, el Atlántico y el Pacífico oriental.

Las ondas sísmicas indican que el núcleo de hierro sólido de la tierra es asimétrico Fuente: Sanne Cottaar, proporcionado por el autor

Una nueva investigación ha explorado este misterio, utilizando nuevas observaciones sísmicas, combinadas con modelos geodinámicos y estimaciones del comportamiento de ferroaleaciones bajo alta presión. Descubrieron que el núcleo interior oriental debajo del mar de Banda en Indonesia crecía más rápido que el lado occidental debajo de Brasil.

Puede pensar en este crecimiento desigual como hacer helado en un congelador que solo funciona en un lado: los cristales de hielo solo se forman en el lado donde el helado se enfría. En la tierra, el crecimiento desigual es causado por otras partes de la tierra que absorben el calor de partes del núcleo interno más rápido que otras partes.

Pero a diferencia del helado, el núcleo sólido se ve afectado por la gravedad y el nuevo crecimiento se distribuye uniformemente a través del proceso de flujo interno peristáltico, manteniendo así la forma esférica del núcleo. Esto significa que la tierra no está en peligro de volcarse, aunque este crecimiento desigual se registra en la velocidad de la onda sísmica del núcleo interno de nuestro planeta.

Determinar la edad del núcleo.

Entonces, ¿este método nos ayuda a comprender qué edad puede tener el núcleo? Cuando los investigadores compararon sus observaciones sísmicas con su modelo de flujo, encontraron que el núcleo interno, ubicado en el centro de todo el núcleo, se formó mucho antes, probablemente entre 500 millones y 1,5 millones de años. .

El estudio informa que el extremo más joven de este grupo de edad coincide mejor, aunque el extremo más antiguo coincide con una estimación realizada al medir los cambios en la fuerza del campo magnético de la Tierra. Cualquiera que sea el número correcto, es evidente que el núcleo interno es un hombre relativamente joven, alrededor de un noveno a un tercio de la edad de la tierra misma.

Este nuevo trabajo propone un nuevo modelo del núcleo interno de la Tierra. Sin embargo, algunas suposiciones físicas hechas por el autor deben ser ciertas para que esto sea correcto. Por ejemplo, el modelo solo es válido cuando el núcleo interno está compuesto por una fase cristalina específica de hierro, y existen algunas incertidumbres al respecto.

Entonces, ¿nuestro núcleo interno desigual hace que la Tierra sea inusual? Resulta que muchos cuerpos planetarios tienen dos mitades y son algo diferentes entre sí. En Marte, la mitad norte de la superficie es más baja, mientras que la mitad sur es más montañosa. La corteza del lado visible de la luna es químicamente diferente de la corteza del lado lejano. En Mercurio y Júpiter, la superficie irregular no es la superficie, sino el campo magnético, no forma una imagen especular entre el norte y el sur.

Por lo tanto, si bien las razones de todas estas asimetrías son diferentes, la Tierra ha hecho un buen trabajo: en un sistema solar formado por cuerpos celestes inclinados, es solo un planeta ligeramente asimétrico.