Paul Sparks
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Un día, hace unos mil millones de años, el núcleo interno de la Tierra experimentó un crecimiento acelerado. La bola fundida de metal líquido en el centro de nuestro planeta cristalizó rápidamente debido a la disminución de las temperaturas, creciendo constantemente hacia afuera hasta que alcanzó el diámetro de aproximadamente 760 millas (1,220 kilómetros) al que se cree que se extiende hoy..
De todos modos, esa es la historia convencional de la creación del núcleo interno. Pero según un nuevo artículo publicado en línea esta semana en la revista Earth and Planetary Science Letters, esa historia es imposible..
En el artículo, los investigadores argumentaron que al modelo estándar de cómo se formó el núcleo de la Tierra le falta un detalle crucial sobre cómo cristalizan los metales: una caída masiva y obligatoria de temperatura que sería extremadamente difícil de lograr a presiones centrales. [6 visiones del núcleo de la Tierra]
Más extraño aún, dijeron los investigadores, una vez que se tiene en cuenta este detalle que falta, la ciencia parece sugerir que el núcleo interno de la Tierra no debería existir en absoluto..
La paradoja en el centro de nuestro planeta
"Todos, incluidos nosotros mismos, parecíamos estar pasando por alto este gran problema", dijo en un comunicado el autor del estudio Steven Hauck, profesor de Ciencias de la Tierra, Ambientales y Planetarias en la Universidad Case Western Reserve en Ohio. Es decir, les faltaba "que los metales no comiencen a cristalizar instantáneamente a menos que haya algo que reduzca mucho la barrera de energía".
En química, esta energía adicional se conoce como barrera de nucleación: el punto en el que un compuesto cambia visiblemente su fase termodinámica. El agua líquida, por ejemplo, se congela en un sólido a los conocidos 32 grados Fahrenheit (0 grados Celsius). Sin embargo, si alguna vez ha hecho cubitos de hielo en casa, sabe que incluso el agua almacenada en su punto de congelación puede tardar varias horas en cristalizar por completo. Para acelerar el proceso, debe exponer el agua a temperaturas significativamente más frías (esto se llama "sobreenfriamiento") o exponerlo a un trozo de hielo ya sólido para reducir la barrera de nucleación, reduciendo la cantidad de enfriamiento requerido.
El sobreenfriamiento se logra fácilmente para un solo cubo de hielo, pero para el gigantesco núcleo interno de la Tierra, las cosas se vuelven un poco más complicadas, dijeron los investigadores..
"A las presiones del núcleo, tendría que enfriarse 1.000 grados Kelvin [1.000 grados C o 1.800 grados F] o más por debajo de la temperatura de fusión para cristalizar espontáneamente a partir de líquido puro", dijo Hauck. "Y eso es mucho enfriamiento, especialmente porque, en este momento, la comunidad científica piensa que la Tierra se enfría quizás alrededor de 100 grados K por mil millones de años".
Según este modelo, "el núcleo interno no debería existir en absoluto, porque no podría haber sido superenfriado hasta ese punto", dijo el autor del estudio Jim Van Orman, también profesor de Ciencias de la Tierra, Ambientales y Planetarias en Case Western. La barrera de nucleación del núcleo interno fundido, dijo, debe haber bajado de alguna otra manera, pero ¿cómo?
El meollo del problema
En su artículo, los investigadores propusieron una posibilidad: tal vez una pepita masiva de aleación de metal sólido cayó del manto y se hundió en el núcleo líquido. Como un cubo de hielo que se cae en un vaso de agua que se congela lentamente, este trozo sólido de metal podría haber bajado la barrera de nucleación del núcleo lo suficiente como para iniciar una cristalización rápida..
Sin embargo, hay una gran advertencia: tendría que ser un trozo de metal realmente enorme para funcionar..
"Para ser liberada en el núcleo y luego llegar hasta el centro de la Tierra sin disolverse ... esta gota tendría que tener un radio del orden de unos 10 km [6.2 millas]", dijo Van Orman. . Eso significa un diámetro de aproximadamente la longitud de la isla de Manhattan..
Los investigadores de Case Western dijeron que si bien favorecen esta nueva explicación sobre el modelo convencional, están ansiosos por que los miembros de la comunidad científica opinen sus propias teorías..
"Hemos hablado sobre qué ideas son inverosímiles y hemos sugerido una idea que es potencialmente plausible", dijo Hauck. "Si sucedió de esa manera, es posible que alguna firma de ese evento sea detectable a través de estudios sísmicos. Estudiar la parte más central del planeta es lo más difícil de acceder con estas ondas, por lo que llevará tiempo".
Con suerte, podemos esperar una respuesta dentro de los próximos mil millones de años..