El núcleo externo de la Tierra está disminuyendo desde hace 20 años

El núcleo externo de la Tierra está disminuyendo desde hace 20 años

La línea azul ilustra una onda sísmica que penetra en el núcleo de la Tierra y se mueve a través de una región en el núcleo externo, donde la velocidad sísmica ha aumentado.
| Crédito: Ying Zhou.

Acelera las ondas sísmicas e impulsa el desplazamiento del polo norte geomagnético

El análisis de las ondas sísmicas ha descubierto que la densidad del núcleo externo de la Tierra está disminuyendo desde hace al menos 20 años, propiciando las variaciones en el campo magnético terrestre y el desplazamiento del polo norte geomagnético a una velocidad de unos 50 kilómetros por año, alejándose de Canadá y acercándose hacia Siberia.

Una investigación realizada por el especialista Ying Zhou, del Instituto Politécnico y Universidad Estatal de Virginia (Virginia Tech), en Estados Unidos, indica que las ondas sísmicas de los terremotos confirman cambios en el núcleo externo de la Tierra: diferencias en la velocidad de las ondas apuntan a la formación de regiones de baja densidad en el núcleo externo en los últimos 20 años. 

Según una nota de prensa, la mayor velocidad de las ondas sísmicas marca la liberación de elementos ligeros como hidrógeno, carbono y oxígeno en la zona del núcleo externo, un fenómeno que también estaría relacionado con el desplazamiento del polo geomagnético norte. El nuevo estudio, publicado recientemente en la revista Communications Earth & Environment, podría facilitar una mejor comprensión de cómo el núcleo externo impacta sobre el campo magnético terrestre. 

Variaciones en el núcleo externo y en el campo magnético

Hasta el momento, nuestro entendimiento de los procesos de convección en el núcleo exterior de la Tierra y su papel en la conducción del campo magnético del planeta se basa en postulados teóricos. Los científicos nunca han observado directamente los flujos que se producen o cómo pueden estar cambiando con el paso del tiempo. Todo indica que la nueva investigación podría estar aportando las primeras pruebas al respecto. 

El núcleo externo está intercalado entre el manto, la gruesa capa de roca debajo de la corteza terrestre, y el núcleo interno, o sea la capa interior más profunda del planeta. Se compone principalmente de hierro líquido, desarrollando fenómenos de convección a medida que la Tierra se enfría. El “remolino” de metal líquido que se genera a partir de estos fluidos produce corrientes eléctricas, responsables de crear el campo magnético de la Tierra.

En el mismo sentido, se sabe que el núcleo interno sólido crece a través de la cristalización del núcleo externo metálico y líquido. Este proceso, que tiene lugar en las entrañas de la Tierra, libera calor latente y elementos ligeros, proporcionando fuerzas térmicas y químicas que impulsan la dínamo de nuestro planeta. La dinamo es el mecanismo por el cual un cuerpo celeste, como por ejemplo la Tierra, genera un campo magnético a su alrededor.

En el caso de nuestro planeta, el campo magnético está causado por el movimiento de convección del hierro y níquel fundidos en el núcleo exterior, acompañado por el efecto de rotación de la Tierra. La presencia de un campo magnético hace posible la vida, al funcionar como una barrera protectora contra los intensos vientos solares y otras manifestaciones extremas del clima espacial. Sin embargo, aún no se conoce cómo cambian las condiciones que propician la creación de un campo magnético a lo largo del tiempo.

En azul pueden verse las ondas sísmicas que penetran en el núcleo, que se movieron a través de esa región del planeta más rápido en 2018 que en 1997. | Crédito: Ying Zhou.

Pruebas concretas

Según Zhou, su estudio se centró precisamente en investigar los cambios temporales en el núcleo externo líquido, midiendo los tiempos de viaje de las ondas sísmicas que penetran en el núcleo, producidas por grandes terremotos que tienen lugar en áreas cercanas. El investigador analizó dos sismos que tuvieron lugar en la región de las Islas Kermadec, en el Océano Pacífico Sur, uno en 1997 y otro en 2018.

Pudo comprobar que las ondas sísmicas, que se propagan a través de la mitad superior del núcleo externo, se trasladaron aproximadamente un segundo más rápido en el momento en que ocurrió el terremoto de 2018, en comparación con el primer evento, ocurrido 20 años antes. De acuerdo al científico, esto podría explicarse por una disminución de entre el 2% y el 3% en la densidad del núcleo externo terrestre

Al parecer, la disminución en la densidad y el correspondiente aumento en la velocidad de las ondas sísmicas se relacionan con que parte del material que estaba presente en el núcleo externo hace más de 20 años hoy ya no está. Al desprenderse de distintos elementos ligeros, la densidad en la región del núcleo externo cambiará de alguna forma.

Esto explicaría, según Zhou, por qué el polo geomagnético norte se mueve actualmente a una velocidad de unos 50 kilómetros por año, alejándose de Canadá y acercándose hacia Siberia. El campo magnético no es el mismo todos los días: está cambiando con el tiempo, de la misma forma que lo hace la convección en el núcleo externo de la Tierra. 

Referencia

Transient variation in seismic wave speed points to fast fluid movement in the Earth's outer core. Ying Zhou et al. Communications Earth & Environment (2022). DOI:https://doi.org/10.1038/s43247-022-00432-7