El centro del planeta Tierra, al descubierto.

Nuestro planeta, que es el medio de transporte que utiliza la humanidad en los senderos que la Vía Láctea transita en su recorrido, nos reserva grandes misterios. La tierra gravita en el espacio por las fuerzas de atracción gravitatoria que contrarrestan sus movimientos, de forma que, simplificando mucho, la fuerza de atracción gravitatoria del Sol se equilibra con la fuerza centrífuga asociada a su movimiento, y ello le impide a salir disparada, alejándose del Sol. 

Todos los cuerpos celestes, esto es, todos los planetas, planetoides, asteroides, cometas y residuos espaciales giran en órbita solar definida de acuerdo con las Leyes de Movimiento Planetario supeditados al ejercicio de las fuerzas de gravedad. A su vez el Sistema Solar rota en forma coordinada con el resto de las cien mil millones de estrellas de la Vía Láctea alrededor de un Núcleo. Nuestra Galaxia a su vez forma parte de un Cúmulo de Galaxias que hemos denominado "Virgo" y todo se va expandiendo debido a la hipotética existencia de la llamada Energía Obscura y su correspondiente Materia Oscura, que no se puede percibir, pero que se demuestra matemáticamente, al corroborar los efectos que su enorme tamaño propicia en el Universo Visible.

El Sistema Solar viaja, se dirige con sentido hacia arriba, respecto al plano de nuestra galaxia -la Vía Láctea- con una inclinación aproximada de 63°, se mueve simulando un cometa que gira alrededor de la Galaxia con un cierto grado de inclinación, y como parvada le acompañan los planetas describiendo cada uno de ellos una interminable espiral. Tomada de YouTube Neuron, Perú.

La situación topográfica del centro del planeta es una de esas incógnitas, se crean teorías que luego son confirmadas o rechazadas al realizarse experimentos. Los que en los últimos tiempos son más exactos, aún cuando estemos aún lejos de comprender las cosas en forma integral.

Hoy día sabemos que la Tierra es el más denso y el quinto mayor de los ocho planetas del Sistema Solar. y también que es el mayor de los cuatro planetas terrestres o rocosos, y que se ubican en la región más cercana a nuestra estrella. Su "Radio Ecuatorial" es de seis mil 738.4 kilómetros, y el "Diámetro Ecuatorial" alcanza los doce mil 756.8 kilómetros. En el siglo III antes de nuestra era, Eratóstenes de Cirene (276 - 194 antes de nuestra era), que fue un polímata griego: matemático, astrónomo y geógrafo, concibió por vez primera la Geografía como una disciplina sistemática, desarrollando una terminología que todavía se usa en la actualidad, él estimó que la circunferencia terrestre medía 250 mil estadios que equivalen a cuarenta mil kilómetros, con las nuevas herramientas tecnológicas al alcance, la circunferencia actualmente está fijada en cuarenta mil ocho kilómetros.

Imagen de la composición de la Tierra. Tomada de la página Concepto. com.

Ante la imposibilidad física de obtener la medición de nuestro planeta, hoy día, estos datos se conocen con mayor precisión gracias a los avances en sismología, que es una ciencia que estudia las ondas sísmicas, esta ciencia, entre muchas otras cosas, utiliza estas ondas sísmicas para saber cuánto mide la Tierra. Se basa fundamentalmente en estudiar la composición de las capas internas del planeta.

El punto central de nuestro planeta está a más de seis mil kilómetros de profundidad, la zona más externa del núcleo está a unos tres mil kilómetros bajo nuestros pies. El agujero más profundo que jamás se haya hecho en la superficie es el Pozo Superprofundo de Kola en Rusia y sólo tiene 12.3 kilómetros de profundidad.

El núcleo interno de la Tierra puede ser rico en oxígeno, revela estudio.

Recreación artística del núcleo de la Tierra. Fotografía del diario La Jornada trabajo de Jin Liu.

El oxígeno puede existir en el núcleo interno sólido de la Tierra, según un estudio que aporta restricciones claves para la comprensión del proceso de formación y evolución del centro planetario. Cuyos resultados, fueron publicados en la revista "The Innovation", mismos que demuestran que el oxígeno puede estar presente en el Núcleo Interno Sólido de nuestro planeta.

El oxígeno es uno de los elementos más abundantes en la Tierra. Sin embargo, en la investigación anterior se desconocía si está presente, y en qué forma podría existir, en el núcleo interno, compuesto del elemento hierro, casi puro, donde prevalecen condiciones extremas de alta presión y temperatura.

Los científicos, codirigidos por Jin Liu, del Centro de Investigación Avanzada de Ciencia y Tecnología de Alta Presión, y Yang Sun, de la Universidad de Columbia, revelan que las aleaciones de "óxido de hierro" (FeO) ricas en este último elemento son estables a presiones extremas de casi trescientos "Gigapascales" (GPa) y altas temperaturas de más de tres mil grados Kelvin. El "pascal" (Pa) es la unidad de presión del Sistema Internacional de Unidades. Se define como la "presión" que ejerce una "fuerza" de un "newton" sobre una superficie de un metro cuadrado normal a la misma. El "gigapascal" es una unidad de presión que equivale a mil millones de "pascales", es decir, un "gigapascal" es igual a diez a la nueve "pascales" (Pa).

El Núcleo Interno Sólido de la Tierra, como uno de los lugares más misteriosos del planeta, se encuentra en el entorno de temperatura y presión más extremas, con una presión de más de tres millones de atmósferas y una temperatura cercana a la superficie del Sol, aproximadamente seis mil grados Kelvin.

La Tierra está formada por varias capas, como una cebolla.

Ilustración tomada de BBC News, Science Photo Library.

Debido a que el núcleo interno está mucho más allá del alcance de los humanos, sólo podemos inferir su densidad y composición química a partir de las señales sísmicas generadas por los terremotos.

En la actualidad, se cree que existen elementos ligeros en el núcleo interno, pero el tipo y el contenido aún se debaten. La evidencia "cosmoquímica" y "geoquímica" sugiere que debería contener: azufre, silicio, carbono e hidrógeno. Los experimentos y cálculos también confirmaron que estos elementos se mezclan con hierro puro para formar varias aleaciones en condiciones de alta temperatura y alta presión en las profundidades de la Tierra.

Sin embargo, el oxígeno generalmente se excluye del núcleo interno. Esto se debe principalmente a que nunca se han encontrado aleaciones de (FeO) con composiciones ricas en hierro en la superficie o en el manto. El contenido de oxígeno en todos los óxidos de hierro conocidos es mayor o igual a cincuenta por ciento atómico. Aunque los especialistas han tratado de sintetizar compuestos de óxido de hierro con composiciones ricas en este último, tales sustancias nunca se han encontrado.

La pregunta que se hacen los expertos es: ¿Es el núcleo interno de la Tierra tan “anóxico”? 

Para responder a esta pregunta, en este estudio se llevaron a cabo experimentos y cálculos teóricos.

Para estar cerca de la temperatura y la presión del núcleo de la Tierra, se colocaron hierro puro y óxido de hierro en las puntas de dos yunques de diamante y se calentaron con un rayo láser de alta energía.

Después de muchos intentos, se descubrió que se produce una reacción química entre el hierro y el óxido de hierro por encima de 220-260 (GPa) y 3 mil grados Kelvin.

Los resultados de la "Difración de Rayos X" (XRD), revelan que el producto de reacción es diferente de la estructura común de alta temperatura y alta presión del hierro puro y óxido de hierro.

La búsqueda teórica de la estructura cristalina, utilizando un algoritmo genético demostró que la aleación (FeO) rica en hierro podría existir de manera estable a aproximadamente doscientas (GPa). Bajo tales condiciones, las nuevas aleaciones de (FeO) ricas en hierro forman una estructura compacta hexagonal, donde las capas de oxígeno están dispuestas entre las de hierro para estabilizar la estructura. Tal mecanismo produce muchos arreglos compactos que forman una gran familia de compuestos de (FeO) ricos en hierro con una gran entropía configuracional.

Con base en esta información teórica, se encontró una configuración atómica de (Fe 28 O 14) que coincidía con la pauta (XRD) medida de forma experimental. Estimaciones posteriores mostraron que las fases de oxído de hierro ricas en este último elemento son metálicas, en contraste con los óxidos de hierro comunes a bajas presiones. La estructura electrónica depende de la concentración de oxígeno y de la disposición de las capas de hierro y oxígeno. Las propiedades mecánicas y térmicas de la aleación deben estudiarse más a fondo en el futuro.

La "Cristalografía de Rayos X" es una técnica experimental para el estudio y análisis de materiales, basada en el fenómeno de "Difracción de los Rayos X" (XRD) por sólidos en estado cristalino. Con la (XRD) se obtiene la rápida identificación de materiales particulados, arcillas y otros minerales, y proporciona información detallada acerca de la estructura cristalográfica de sus muestras, que puede utilizarse para identificar las fases presentes. 

El núcleo de la Tierra dejó de girar, revela un nuevo estudio.

Imagen del planeta azul que muestra su núcleo. Tomada de DW.

El núcleo de la Tierra, una esfera caliente del tamaño de Plutón, habría invertido el sentido de su rotación, según un estudio publicado por "Nature Geoscience".

Este “planeta dentro del planeta”, a unos cinco mil kilómetros de la superficie y constituido esencialmente de hierro, dejó de girar e incluso lo estaría haciendo hacia el otro lado, sugiere este trabajo.

El mecanismo exacto de rotación de esta esfera, libre de movimiento puesto que flota en el líquido externo, sigue siendo difícil de descifrar. Lo poco que se sabe se basa en el análisis de las ondas sísmicas, provocadas por los terremotos, cuando pasan por el centro del planeta.

Al analizar los datos de las ondas sísmicas en las pasadas seis décadas, los expertos Xiaodong Song y Yi Yang, de la Universidad de Pekín, concluyeron que: "La rotación del núcleo, casi se detuvo hacia el año 2009 y luego giró en dirección opuesta. Pensamos que el núcleo central está, respecto a la superficie de la Tierra, hacia una dirección y luego hacia la otra, como un columpio. Un ciclo completo, en una dirección y en la otra, de este movimiento dura alrededor de siete décadas. Y afectaría la duración del día”.

Adscrito a la Universidad de Pekín el doctor y profesor de Geofísica Xiaodong Song y su colega el doctor en Ingeniería Eléctrica Molecular Yi Yang, han sorprendido a la comunidad científica. De acuerdo con los datos obtenidos, la velocidad de rotación del núcleo terrestre se habría hecho más lenta en los últimos años y, además, habría empezado a girar en el sentido contrario, es decir, hacia el oeste. Para llegar a estas conclusiones los doctores han analizados las ondas sísmicas producidas por casi doscientos terremotos en dos puntos muy alejados de la Tierra: Alaska, cerca del polo Norte ;y las Islas Sandwich del Sur, cerca de la Antártida. De esta manera la medición de la velocidad del desplazamiento de las ondas a través de las capas permite conocer mejor qué está ocurriendo en el interior del centro del planeta.

Los científicos chinos han disertado sobre su teoría en forma integral: el último cambio de rotación, es decir, el anterior al ocurrido en el año 2009, había ocurrido a principios de los años setentas del siglo Veinte. Y pronostica que el próximo tendrá lugar a mediados del año 2040, completando el ciclo. Y añadieron: "Este movimiento se ajustaría más o menos a los cambios en la duración del día, ínfimas variaciones en el tiempo exacto que la Tierra necesita para efectuar una rotación sobre su eje".

Hasta la fecha, hay pocas indicaciones sobre la influencia de esta rotación en la superficie terrestre. Pero, estos dos autores se muestran convencidos de que existen vínculos físicos entre todas las capas que componen la Tierra.

Los resultados podrían ayudar a arrojar luz sobre los muchos misterios de la Tierra Profunda, incluido el papel que tiene el núcleo en el mantenimiento del campo magnético del planeta y en la velocidad de rotación y, por tanto, la duración de un día.

Las ondas sísmicas ayudan a entender la composición del núcleo de la Tierra.

Tomada de BBC News, trabajo de Gary Hinks / Science Photo Library

Sin embargo, son sólo la última entrega de un esfuerzo prolongado para explicar la rotación inusual del núcleo, y es posible que no sea la última palabra al respecto.

Declaró el sismólogo John Vidale, de la Universidad del Sur de California en Los Ángeles (UCLA): “Sigo pensando que estamos a punto de resolver esto”. Este científico se especializa en examinar sismogramas para explorar características dentro de la Tierra, y recibió en 1994, la Medalla James B. Macelwane que otorga la Unión Geofísica Americana.

Nada está en reposo en este Universo, ni siquiera el Núcleo Terrestre, y sus condiciones se van modificando con el paso del tiempo, parece que este juega en nuestra contra cuando se quiere teorizar de forma exacta. Se descubrirán nuevas verdades, pero ello se hará en un tiempo más largo del que nos gustaría. Mientras tanto celebremos los nuevos hallazgos, aunque, no nos den un paisaje definitivo.