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La conductividad del hierro en el núcleo terrestre es mayor de lo que se creía


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Posted: 12 Apr 2012 12:50 PM PDT

Núcleo de la Tierra. Imagen: Kanijoman

[Fuente de la noticia: Agencia Sinc]


Las
aleaciones que forman la parte más interna de la Tierra tienen una
conductividad dos o tres veces mayor de lo que se pensaba. Estos
resultados pueden implicar cambios en la historia del planeta.

La
Tierra tiene un corazón de hierro sólido rodeado por una capa líquida y
caliente del mismo material, que está en constante agitación. Se cree
que su intensa actividad es responsable del campo magnético terrestre.
Ahora, nuevos datos sobre el hierro del núcleo externo podrían hacer
reescribir los modelos científicos sobre la historia terrestre y su
magnetismo.

“Hemos descubierto que la conductividad térmica y
eléctrica del hierro y sus aleaciones en el núcleo de la Tierra son el
doble o el triple de lo que se creía hasta ahora” explica a SINC Dario
Alfe, primer autor de la investigación, publicada en la revista Nature.
Alfe y su equipo han conseguido estos datos mediante precisos cálculos
de mecánica cuántica.

El calor del núcleo asciende a la
superficie mediante mecanismos de conducción y convección, y se disipa
hacia el espacio. La conducción hace que se intercambie calor sin mover
ninguna partícula, “es la responsable de que, por ejemplo, las asas de
una olla al fuego se calienten”, explica Alfe. En cambio, la convección
necesita movimiento: “gracias a que el aire caliente pesa menos,
asciende a las capas altas de la atmosfera y transfiere calor por el
camino”.

“Como la conductividad térmica del hierro líquido en el
núcleo es mucho mayor que en las estimaciones previas, la conducción
desde el interior hacia fuera debe ser más eficiente de lo que se creía.
Por lo tanto, queda menos calor procedente del núcleo interno
disponible para transferirse por convección”, señala Alfe.

Este
mecanismo convectivo que mueve el metal líquido es crucial para generar y
mantener el campo magnético terrestre. “La fuerza del campo magnético
depende del calor disponible para la convección. Para mantener el mismo
campo magnético con una conductividad térmica mayor, se requiere otra
fuente de energía para alimentar la convección”, razona el investigador.

Alfe
y su equipo han deducido que, como consecuencia, el núcleo interno debe
ser más joven de lo estimado. El argumento es el siguiente: la energía
que mantiene la convección del núcleo, y con ella el campo magnético, se
obtiene del enfriamiento de toda la Tierra. Al perder calor, el hierro
de la capa externa líquida se solidifica y el núcleo sólido crece cada
vez más.



La
energía liberada depende de la velocidad de enfriamiento. Si, según los
nuevos cálculos, se necesita más energía para mantener el campo
magnético, “el núcleo debe haber crecido más rápido, lo que significa
que es más joven porque ha llegado a su tamaño actual en menos tiempo”,
deduce Alfe.

Este estudio se ha realizado mediante simulaciones
directas por computación, no a partir de extrapolaciones como se habían
hecho los cálculos hasta ahora. Otra de las implicaciones importantes de
estos resultados es que “el núcleo está térmicamente estratificado, ya
que los mecanismos de convección están confinados únicamente a la parte
más interna”, señala el físico.
Referencia bibliográfica


Pozzo M.; Davies C.; Gubbins D.; Alfe D. “Thermal and electrical conductivity of iron at Earth’s core conditions”. Nature. Abril 2012. DOIi:10.1038/nature11031
[Fuente de la noticia: Agencia Sinc]

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