Com és el cor de la Terra?

1988/04/01 Otaolaurretxi, Jon Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Geologia

1. Imatge. Estructura interna de la Terra. La capa exterior té un gruix entre 10 i 70 quilòmetres. A continuació es troben el mantell superior i el baix (format per silicat sòlid). Des de 1900 m. fins al centre hi ha ferro: en estat líquid primer i sòlid en el centre.

Com tots sabem, la Terra és rodona, o millor dit, que és gairebé rodona i gairebé circular, és precisament el que enganxa als científics. Perquè sota el sòl que trepitgem nosaltres es produeixen fenòmens que provoquen volcans, desplaçaments continentals, terratrèmols, camps magnètics, etc. Aquests fenòmens i moviments alteren l'estructura interna de la Terra i provoquen en la superfície muntis i valls. En el subsòl apareixen irregularitats en les capes profundes.

És sorprenent voler expressar l'estructura interna de la terra i les seves irregularitats, saber el que hi ha dins d'una poma sense tallar.

Una dada a tenir en compte és que el forat més profund realitzat fins al moment per l'ésser humà es troba en la Unió Soviètica (Murmansk) i té dotze quilòmetres (la superfície terrestre està a 6.380 quilòmetres del centre). Cap a l'any 2.000, es preveu que estigui construït un altre forat de 14.000 metres al Baviera alemany. En la perforació que es realitzarà, fins als 6.000 metres s'utilitzaran eines convencionals per a extreure el petroli.

A partir d'aquí s'estrena un motor especial, especialment dissenyat. El propi motor estarà en la profunditat del forat accionant el capçal de diamant alhora que es corregiran constantment les desviacions de l'eix del forat. Aquest material haurà de suportar una temperatura de 300 °C i una pressió de 4.000 atmosferes, condicions que disten 14 km.

I si hi ha aquestes dificultats per a aprofundir 14 quilòmetres, depèn del que sigui arribar al centre de la Terra. Però avui dia és possible estudiar el cor de la Terra sense anar. Per a això, els científics utilitzen la sismografía, igual que els metges utilitzen la radiografia i l'ecografia per a analitzar l'interior del cos. Quan hi ha terratrèmol es produeixen ones mecàniques, similars a les sonores i que es poden registrar a distància en un aparell anomenat sismògraf. L'estudi de l'arribada d'aquestes ones a la sismográfora ens permet conèixer les estructures subterrànies. D'aquesta forma s'ha pogut conèixer l'existència de diferents capes en el subsòl.

En el centre de la Terra hi ha un nucli sòlid i al seu voltant un nucli líquid (veure figura). Després arriba el mantell, dividit en dues parts: mantells baixos i mantells superiors. Totes dues parts presenten una composició química o un estat cristal·lí diferent, encara que encara no es coneix amb exactitud. Finalment es troba la capa externa o escorça.

Aquestes capes subterrànies s'han trobat durant anys. Per exemple, en 1906 es va descobrir l'existència d'un nucli líquid, i en 1936 el danès Inge Lehmann va descobrir que hi havia un nucli sòlid.

Si la Terra estigués paralitzada en l'espai i hagués arribat al seu estat d'equilibri, aquestes capes interiors serien perfectament esfèriques, amb els materials més pesats dins i els més lleugers fos.

No obstant això, la Terra gira al voltant del seu eix nord-sud, per la qual cosa és una mica més aixafada en els pols i més grossa en l'equador. Això no sols ocorre en la capa externa, sinó que també ocorre en el mantell i en el nucli. A més, la Terra es desplaça en l'espai i no aconsegueix el seu equilibri. Per això, el moviment interior genera irregularitats. Aquestes irregularitats internes indiquen la "vida" de la Terra i han estat mesures recentment. Si es tenen en compte les mesures del planeta, les irregularitats interiors no són grans, de 10 a 12 quilòmetres d'altura. El nucli, per exemple, presenta una irregularitat (no esfèrica) en l'Atlàntic sud i s'ha descobert recentment per què els satèl·lits baixen en passar a aquest parell.

En 1984, per part seva, els sismòlegs van aconseguir conèixer totalment la forma del mantell, i ara decideixen quina és la forma del nucli.

La veritat és que els descobriments així ho han succeït. En les primeres recerques es van utilitzar ones que s'estenien prop de la superfície terrestre. Després s'han utilitzat ones esteses a major profunditat per a captar el mantell i el nucli. Gràcies a això, han descobert que la matèria sòlida es mou en el mantell. Només el sòlid perfecte és indeformable i en el subsòl no hi ha cap sòlid perfecte. Igual que els líquids, però a una velocitat molt menor, els sòlids també flueixen o flueixen, igual que les glaceres.

2. Imatge. El terratrèmol produeix ones sonores similars que es recullen en l'estació remota si s'expandeix pel subsòl. Algunes ones travessen el mantell i es reflecteixen en el nucli. La resta s'expandeix en el mantell i la resta en la capa externa.

En el mantell subterrani, la matèria sòlida presenta moviments convectivos a baixa velocitat, igual que l'aigua abans de ser bullint en un recipient. L'aigua calenta (part calenta del mantell en el nostre cas) ascendeix i el fred (mantell fred) baixa. El mantell calent puja enfront dels territoris on es troben els volcans i comprimeixen les plaques centrals dels oceans, enfortint els continents. En les zones intercontinentals el mantell és més fred i baixa.

Les dades ofertes per la sismologia han permès certificar les teories sobre els desplaçaments continentals. Els continents es troben sobre el mantell i es veuen afectats pels seus moviments convectivos, moltes vegades oblics i no verticals.

El nucli comença a uns 2.900 quilòmetres de profunditat i la pressió i temperatura fan que la composició i l'estat del material sigui diferent. El ferro és líquid en aquest punt. El límit entre el mantell i el nucli líquid no és del tot esfèric. Les irregularitats són de deu a dotze quilòmetres.

A més, en el nucli líquid es produeixen grans remolins que semblen estar relacionats amb el camp magnètic terrestre.

El nucli sòlid de ferro és finalment molt més deformat. Als costats del pol el radi és 100 quilòmetres més alt que a l'equador, i això és molt, és clar, quan el radi mitjà del nucli sòlid és de 500 quilòmetres. Per tant, el cor de la Terra s'assembla al Rugbi.

No obstant això, alguns científics estan dubtats. Com pot ser estable? Els sismòlegs no han registrat aquesta forma perquè els cristalls del nucli són anisótropos? (En el cristall anisótropo les ones es propaguen més ràpid en una direcció).

Aquestes i moltes altres preguntes són encara moltes per a respondre, perquè coneguem detalladament com és el cor de la Terra. No obstant això, el cor de la Terra no és el dels llacs, mars, fongs gegants i dinosaures tal com descriu Jules Verne en la seva novel·la, sinó la matèria viva sense equilibri i plena de moviment.