Los geocientíficos descubrieron que el núcleo puede moverse en un ciclo, deteniéndose cada pocas décadas para respirar.
Los misterios todavía abundan para los científicos que estudian el clima de la Tierra, la biosfera, la topografía de la superficie e incluso los océanos, pero todos tienen una clara ventaja: los temas de sus investigaciones son, en un grado u otro, directamente accesibles para las observaciones.
No es así para los geólogos que estudian el corazón mismo de nuestro planeta. Ubicado a 3.900 millas debajo de la corteza terrestre, el manto y el núcleo externo de metal líquido, el núcleo interno de hierro sólido de nuestro mundo es accesible solo escuchando las ondas sísmicas que pasan a través de él durante los terremotos o, en el pasado reciente, las explosiones nucleares. En décadas de tal investigación sísmica, los geólogos han llegado a creer que el núcleo interno oscila, girando de una manera y luego de aquella, durante algún período de tiempo.
Y un nuevo estudio publicado el lunes en Nature Geoscience sugiere que el núcleo interno puede haber dejado de moverse.
Tal pausa no augura ningún desastre, pero es un hallazgo sorprendente y uno que, si es preciso, puede incluso aumentar el misterio de lo que se encuentra en las profundidades más oscuras debajo de los pies.
“Para mí, lo interesante es que vemos toda la complejidad aquí en la superficie de la tierra”, dice a Inverse el sismólogo de la Universidad del Sur de California Jon Vidale, que no participó en el estudio. “Las cosas que están cambiando allí abajo parecen ser cambios más fuertes de lo que vemos en la superficie. Así que puede haber algunas cosas interesantes que aún no hemos entendido sobre ese límite del núcleo interno.
YI Yang y Xiaodon Song, investigadores de la Universidad de Pekín, en China, analizaron los datos sísmicos de las décadas de 1990 y 2000 resultantes de pares de terremotos. Descubrieron que el momento de estas ondas cambió mucho durante muchos años, lo que indica que el núcleo interno se estaba moviendo, presentando una cara diferente a las ondas, afectando así el tiempo de cómo se movían las olas. Pero desde 2009, ha habido muy pocos cambios en el momento de las ondas sísmicas, lo que sugiere que la rotación del núcleo interno puede haberse detenido.
Mirando más atrás a las lecturas sísmicas de los años 1960 y 70, argumentan que el núcleo interno puede oscilar durante un período de 70 años, cambiando de dirección aproximadamente cada 30 años. El núcleo interno estaba girando en una dirección, se detuvo y se invirtió en algún momento a principios de la década de 1970, argumentan en el documento, y ahora está haciendo una pausa y a punto de girar en la otra dirección.
“El núcleo interno gira hacia el este, más rápido que el manto, desde principios de la década de 1970, y se ha detenido en ~ 2009, y está en dirección inversa, más lento que el manto”, dice Song a Inverse en un correo electrónico. “Si el modelo de oscilación es correcto, esperamos que el núcleo interno siga girando más lentamente que la superficie hasta mediados de la década de 2040”.
Nuestro planeta es un poco como un sándwich, pero no comestible. Shutterstock
¿QUÉ SIGNIFICAN LOS HALLAZGOS?
El contexto importante de la geociencia para entender, según Vidale, es que el núcleo interno está desacoplado del resto de la Tierra y no está involucrado en la producción del campo magnético del planeta. Es el núcleo externo de metal líquido, girando constantemente, el que produce el campo magnético, mientras que el movimiento, o la falta de movimiento, del núcleo interno, ha permanecido más misterioso.
“Algunas personas argumentan que la presencia del núcleo interno hace que sea más difícil voltear el campo magnético; sabes que el campo magnético cambia la polaridad cada pocos millones de años”, dice Vidale. “Pero eso no afecta este movimiento anual del núcleo interno”.
Lo que los científicos sí saben es que tanto el núcleo interno como el manto de la Tierra, la vasta región de roca caliente entre el núcleo externo y la corteza del planeta son heterogéneos: hay áreas de mayor y menor masa, en otras palabras, que generan fuerzas gravitacionales entre las dos partes de nuestro planeta.
“Estamos hablando de masas en el manto y el núcleo interno que se atraen”, dice Vidale. Si intentas girar el núcleo interno fuera de la posición donde se atraen esas masas, “tendría una fuerza restauradora, al igual que un péndulo. Así que lo apagas, y luego vuelve. Así que si simplemente lo modificas y lo dejas ir, oscila”.
En junio, Vidale y Wei Wang, investigador de la Academia de Ciencias de China, publicaron un artículo utilizando datos similares al trabajo de Song y Yang, argumentando que la rotación del núcleo interno cambia en un ciclo de seis años, cambiando directamente cada tres años. Esto encajaría con los datos de muchos otros investigadores independientes que muestran que la duración de los días de la Tierra también fluctúa en un ciclo de aproximadamente seis años. En el artículo de Vidale y Wang, encontraron que el día se acortaba en 0,01 milisegundos cuando el núcleo interno giraba hacia el oeste con respecto a la corteza y el manto de la Tierra, y que el día se alargaba hasta 0,12 milisegundos cuando el núcleo interno estaba hacia el este, en la misma dirección de la rotación de la Tierra en su conjunto.
No está claro para Vidale, según los datos disponibles, si él o Song y Yang están en lo correcto.
“Es el mismo tipo de movimiento, pero realmente no se puede hacer que oscile en períodos de seis y 30 años”, dice Vidale. “Tal vez haya una manera de construir un modelo en el que se mueva en períodos de seis años, y también haya un movimiento en períodos de 30 años. No veo cómo funciona eso”.
Song estuvo de acuerdo en que las dos vistas eran incompatibles, pero señaló que su trabajo utilizó datos de un rango de tiempo más largo, observando las lecturas sísmicas de 1964 a 2021.
Pero solo hay una cantidad limitada de datos sobre el núcleo interno inaccesible, agrega Vidale. Puede y ha sido interpretado de diferentes maneras.
La investigación de la Universidad Estatal de Nueva York en Stony Brook, Lianxing Wen, así como el investigador de la Universidad de California, Berkeley, Bruce Buffet, han argumentado que el núcleo interno no gira en absoluto, pero que el límite entre el núcleo interno y externo crece y se reduce con el tiempo. Keith Koper, de la Universidad de Utah, mientras tanto, ha argumentado que el núcleo interno giró solo medio grado entre 2000 y 2003 y no se ha movido últimamente de otra manera.
“Estas son teorías completamente ortogonales y cada teoría tiene algunos datos que la contradicen”, dice Vidale. “Es por eso que creo que hay más cosas que solo una de estas ideas”.
Song, por su parte, cree que su artículo y el de Yang “no descartaron la teoría de la deformación del límite del núcleo interno del profesor Buffet”, dice Song, pero descartaron “los cambios en la topografía [del límite del núcleo interno] como la única o principal fuente de las ondas observadas del núcleo interno que varían en el tiempo”.
¿QUÉ SIGUE?
Para llegar a alguna súper teoría, alguna explicación que pueda fusionar diferentes interpretaciones de la sismología del núcleo interno o eliminar algunas teorías, dice Vidale, se necesitan más datos.
O tal vez menos.
“En realidad no sospechamos esto hasta hace poco, los relojes de los sismómetros parecen no ser tan precisos como pensábamos”, dice Vidale. Aunque los sismógrafos fueron esclavos de los satélites GPS y deberían tener una precisión de una fracción de microsegundo, “podemos ver variaciones del orden de centésimas de segundo, en el tiempo, eso parece ser errores”.
Estos errores parecen ser un problema con el software del sismógrafo, ahora la red satelital GPS que agrega, y los sismógrafos reiniciados y actualizados muestran menos errores. Eso significa que los nuevos datos que llegan con el tiempo podrían ahuyentar a los malos.
“Cuando miramos hacia atrás a los errores, están desapareciendo naturalmente con el tiempo, a medida que actualizamos las cosas”, dice. “Soy optimista. Así que creo que vamos a mirar estos datos y darnos cuenta de lo que está pasando, diría que en los próximos 10 años”.
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Referencia:
Multidecadal variation of the Earth’s inner-core rotation Yi Yang & Xiaodong Song Nature Geoscience (2023) Cite this article 2290 Altmetric Metrics
Seismological observation of Earth’s oscillating inner core, DOI: 10.1126/sciadv.abm9916