¿Cómo es el corazón de la Tierra?

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

• Geologia

1. Imagen. Estructura interna de la Tierra. La capa exterior tiene un espesor entre 10 y 70 kilómetros. A continuación se encuentran el manto superior y el bajo (formado por silicato sólido). Desde 1900 m. hasta el centro hay hierro: en estado líquido primero y sólido en el centro.

Como todos sabemos, la Tierra es redonda, o mejor dicho, que es casi redonda y casi circular, es precisamente lo que engancha a los científicos. Porque bajo el suelo que pisamos nosotros se producen fenómenos que provocan volcanes, desplazamientos continentales, terremotos, campos magnéticos, etc. Estos fenómenos y movimientos alteran la estructura interna de la Tierra y provocan en la superficie montes y valles. En el subsuelo aparecen irregularidades en las capas profundas.

Es sorprendente querer expresar la estructura interna de la tierra y sus irregularidades, saber lo que hay dentro de una manzana sin cortar.

Un dato a tener en cuenta es que el agujero más profundo realizado hasta el momento por el ser humano se encuentra en la Unión Soviética (Murmansk) y tiene doce kilómetros (la superficie terrestre está a 6.380 kilómetros del centro). Hacia el año 2.000, se prevé que esté construido otro agujero de 14.000 metros en el Baviera alemán. En la perforación que se va a realizar, hasta los 6.000 metros se utilizarán herramientas convencionales para extraer el petróleo.

A partir de ahí se estrena un motor especial, especialmente diseñado. El propio motor estará en la profundidad del agujero accionando el cabezal de diamante a la vez que se corregirán constantemente las desviaciones del eje del agujero. Este material deberá soportar una temperatura de 300°C y una presión de 4.000 atmósferas, condiciones que distan 14 km.

Y si hay esas dificultades para ahondar 14 kilómetros, depende de lo que sea llegar al centro de la Tierra. Pero hoy en día es posible estudiar el corazón de la Tierra sin ir. Para ello, los científicos utilizan la sismografía, al igual que los médicos utilizan la radiografía y la ecografía para analizar el interior del cuerpo. Cuando hay terremoto se producen ondas mecánicas, similares a las sonoras y que se pueden registrar a distancia en un aparato llamado sismógrafo. El estudio de la llegada de estas ondas a la sismográfora nos permite conocer las estructuras subterráneas. De esta forma se ha podido conocer la existencia de diferentes capas en el subsuelo.

En el centro de la Tierra hay un núcleo sólido y a su alrededor un núcleo líquido (ver figura). Luego llega el manto, dividido en dos partes: mantos bajos y mantos superiores. Ambas partes presentan una composición química o un estado cristalino diferente, aunque todavía no se conoce con exactitud. Finalmente se encuentra la capa externa o corteza.

Estas capas subterráneas se han encontrado durante años. Por ejemplo, en 1906 se descubrió la existencia de un núcleo líquido, y en 1936 el danés Inge Lehmann descubrió que había un núcleo sólido.

Si la Tierra estuviese paralizada en el espacio y hubiera llegado a su estado de equilibrio, estas capas interiores serían perfectamente esféricas, con los materiales más pesados dentro y los más ligeros fuera.

Sin embargo, la Tierra gira alrededor de su eje norte-sur, por lo que es algo más aplastada en los polos y más gorda en el ecuador. Esto no sólo ocurre en la capa externa, sino que también ocurre en el manto y en el núcleo. Además, la Tierra se desplaza en el espacio y no consigue su equilibrio. Por ello, el movimiento interior genera irregularidades. Estas irregularidades internas indican la "vida" de la Tierra y han sido medidas recientemente. Si se tienen en cuenta las medidas del planeta, las irregularidades interiores no son grandes, de 10 a 12 kilómetros de altura. El núcleo, por ejemplo, presenta una irregularidad (no esférica) en el Atlántico sur y se ha descubierto recientemente por qué los satélites bajan al pasar a ese par.

En 1984, por su parte, los sismólogos lograron conocer totalmente la forma del manto, y ahora deciden cuál es la forma del núcleo.

La verdad es que los descubrimientos así lo han sucedido. En las primeras investigaciones se utilizaron ondas que se extendían cerca de la superficie terrestre. Después se han utilizado ondas extendidas a mayor profundidad para captar el manto y el núcleo. Gracias a ello, han descubierto que la materia sólida se mueve en el manto. Sólo el sólido perfecto es indeformable y en el subsuelo no hay ningún sólido perfecto. Al igual que los líquidos, pero a una velocidad mucho menor, los sólidos también fluyen o fluyen, al igual que los glaciares.

2. Imagen. El terremoto produce ondas sonoras similares que se recogen en la estación remota si se expande por el subsuelo. Algunas ondas atraviesan el manto y se reflejan en el núcleo. El resto se expande en el manto y el resto en la capa externa.

En el manto subterráneo, la materia sólida presenta movimientos convectivos a baja velocidad, al igual que el agua antes de ser hirviendo en un recipiente. El agua caliente (parte caliente del manto en nuestro caso) asciende y el frío (manto frío) baja. El manto caliente sube frente a los territorios donde se encuentran los volcanes y comprimen las placas centrales de los océanos, fortaleciendo los continentes. En las zonas intercontinentales el manto es más frío y baja.

Los datos ofrecidos por la sismología han permitido certificar las teorías sobre los desplazamientos continentales. Los continentes se encuentran sobre el manto y se ven afectados por sus movimientos convectivos, muchas veces oblicuos y no verticales.

El núcleo comienza a unos 2.900 kilómetros de profundidad y la presión y temperatura hacen que la composición y el estado del material sea diferente. El hierro es líquido en este punto. El límite entre el manto y el núcleo líquido no es del todo esférico. Las irregularidades son de diez a doce kilómetros.

Además, en el núcleo líquido se producen grandes remolinos que parecen estar relacionados con el campo magnético terrestre.

El núcleo sólido de hierro es finalmente mucho más deformado. A los lados del polo el radio es 100 kilómetros más alto que al ecuador, y eso es mucho, claro está, cuando el radio medio del núcleo sólido es de 500 kilómetros. Por lo tanto, el corazón de la Tierra se asemeja al Rugby.

Sin embargo, algunos científicos están dudados. ¿Cómo puede ser estable? ¿Los sismólogos no han registrado esta forma porque los cristales del núcleo son anisótropos? (En el cristal anisótropo las ondas se propagan más rápido en una dirección).

Estas y otras muchas preguntas son aún muchas para responder, para que conozcamos en detalle cómo es el corazón de la Tierra. Sin embargo, el corazón de la Tierra no es el de los lagos, mares, hongos gigantes y dinosaurios tal y como describe Julio Verne en su novela, sino la materia viva sin equilibrio y llena de movimiento.