El núcleo interno de la Tierra va más despacio y ha cambiado de forma en las últimas décadas

Durante décadas, la investigación del núcleo interno del planeta se ha centrado en el análisis de su rotación. Los científicos buscaban entender cómo gira esta esfera de hierro sólido, ubicada a unos 4.800 kilómetros de profundidad, y cómo esa rotación afecta a la poblada superficie de nuestro mundo. En esa línea, el equipo de investigadores liderado por John Vidale, profesor de Ciencias de la Tierra en la USC, no se proponía estudiar directamente la naturaleza física del núcleo interno, sino más bien entender las razones por las que su rotación se está ralentizando. Pero lo que encontraron fue mucho más sorprendente.

«Lo que terminamos descubriendo -afirma Vidale- es la evidencia de que la 'casi superficie' del núcleo interno de la Tierra está experimentando cambios estructurales».

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Compuesto principalmente de hierro sólido, el núcleo interno está 'anclado' por la gravedad en el interior del núcleo externo, una capa de hierro y níquel líquido en rápida rotación. Hasta ahora, la comunidad científica consideraba que el núcleo interno era una esfera sólida relativamente uniforme. Pero el nuevo estudio desafía esta visión.

Para tratar de entender por qué el núcleo interno se está ralentizando, Vidale y sus colegas analizaron datos sísmicos acumulados en numerosos estudios anteriores. «Mientras analizaba registros sísmicos de múltiples décadas -explica el investigador-, un conjunto de datos de ondas sísmicas destacó curiosamente del resto. Más tarde, me di cuenta de que lo que estaba observando era la evidencia de que el núcleo interno no es sólido».

El estudio utilizó datos de formas de ondas sísmicas de 121 terremotos en 42 ubicaciones cercanas a las Islas Sandwich del Sur en la Antártida, ocurridos entre 1991 y 2024. Estos terremotos, aunque imperceptibles para los humanos, generan ondas sísmicas que viajan a través de la Tierra y proporcionan información valiosa sobre su estructura interna. Los investigadores analizaron esas formas de onda en estaciones receptoras ubicadas cerca de Fairbanks, Alaska, y Yellowknife, Canadá.

Fue en esta última estación donde un conjunto de datos en concreto mostró propiedades inusuales, nunca antes observadas en ningún otro análisis. «Al principio -admite Vidale-, el conjunto de datos me confundió». De hecho, no fue hasta que su equipo mejoró la técnica de resolución que se hizo evidente que las formas de onda sísmica representaban una actividad física nueva y desconocida del núcleo interno.

Para entenderlo mejor, imaginemos que intentamos 'ver' el interior de un melón usando ondas de sonido. Si el melón fuera completamente homogéneo, las ondas sonoras lo atravesarán de forma predecible y constante. Pero si hay zonas con diferente densidad o textura, las ondas sonoras se dispersarán y reflejarán de manera diferente en cada una de esas zonas, revelando la estructura interna del melón. De manera similar, las ondas sísmicas revelaron a los investigadores complejidad del núcleo interno.

La nueva actividad detectada se explica mejor como cambios temporales en la propia forma del núcleo interno. Y el nuevo estudio, en efecto, indica que su 'casi superficie' puede estar experimentando una deformación viscosa, cambiando sus formas en la zona superficial como haría la miel. En otras palabras, la 'casi superficie' del núcleo interno, aunque sólida, se comporta como un material altamente viscoso, capaz de deformarse lentamente bajo presión.

Según el estudio, la causa más clara de este cambio estructural es la interacción entre los núcleos interno y externo. «Se sabe que el núcleo externo fundido es turbulento -explica Vidale-, pero nunca se había observado que su turbulencia perturbara a su vecino, el núcleo interno, en una escala de tiempo humana. Lo que estamos viendo en este estudio por primera vez es, probablemente, cómo el núcleo externo perturba al núcleo interno.» Algo parecido a lo que sucedería si la agitación del agua hirviendo en una olla estuviera afectando a la forma de un objeto sólido que flota en su superficie, aunque a una escala de tiempo mucho más lenta.

El inesperado hallazgo abre todo un abanico de posibilidades para revelar dinámicas previamente ocultas en las profundidades del núcleo terrestre, y puede llevar a una mejor comprensión del campo térmico y magnético de la Tierra, que nos protege de la radiación solar dañina y que se genera, precisamente, gracias a la interacción de los núcleos externo e interno.

Por eso, comprender con detalle cómo interactúan estas dos capas resulta crucial para entender la evolución del campo magnético y otros fenómenos geofísicos. En ese sentido, la investigación de Vidale y su equipo representa un gran paso adelante y demuestra que en el corazón de nuestro planeta incluso las regiones más profundas y aparentemente sólidas de la Tierra pueden ser sorprendentemente dinámicas y cambiantes.