El nucleo de la Tierra

El núcleo de la Tierra














El núcleo de la Tierra
es su esfera central, la más interna de las que constituyen la
estructura de la Tierra. Está formado principalmente por hierro (Fe) y
níquel (Ni). Tiene un radio cerca de 3500 km, mayor que el planeta
Marte. La presión en su interior es millones de veces la presión en la
superficie y la temperatura puede superar los 6.700 °C. Consta de núcleo
externo líquido, y núcleo interno sólido. Anteriormente era conocido
con el nombre de Nife debido a su riqueza en níquel y hierro.
FORMACIÓN

Durante
su formación hace unos 6,000 millones de años, la Tierra pasó por una
etapa de fusión lo que permitió que, debido a la gravedad los materiales
más densos se hundieran hacia el centro, mientras que los más ligeros
flotaron hacia la corteza, un proceso denominado diferenciación
planetaria. A causa de esto, el núcleo terrestre está compuesto en su
mayor parte de hierro (70%), junto con níquel, iridio y varios elementos
pesados; otros elementos químicos densos, como el plomo o el uranio, o
son muy raros en la Tierra o son propensos a combinación química con
elementos más ligeros, y por tanto permanecen en la superficie. Los
metales que conforman el núcleo de la Tierra sufrieron una aleación
cuando el planeta aún ardía, formando con esto una estructura
increíblemente densa y dura, debido a esto el planeta Tierra es el más
denso del sistema solar.
ORIGEN DEL CALOR INTERNO

La
temperatura de la Tierra aumenta con la profundidad, fenómeno conocido
como gradiente geotérmico y su centro puede superar los 6.700 °C, más
caliente que la superficie del Sol; se supone que los tres factores que
han contribuido al calor interno de la Tierra son los siguientes:

• 
  
  El calor liberado por la colisión de partículas durante la formación de la Tierra.
• 
  
  El calor emitido cuando el hierro cristalizó para formar el núcleo interno sólido.
• 
  
  El
  calor emitido por la desintegración radiactiva de los elementos, en
  especial los isótopos radiactivos de uranio (U), torio (Th) y potasio
  (K).

Solo el tercer factor
permanece activo, y es mucho menos intenso que en pasado; la Tierra
irradia al espacio más calor del que se genera en su interior, por lo
que se enfría lenta pero continuamente.
CARACTERÍSTICAS

La densidad media de la Tierra es de 5.515 kg/m³, la mayor del Sistema Solar.² Dado que la densidad media de los materiales de la superficie oscila entre 2.600 y 3.500 kg/m³,
deben existir materiales más densos en el núcleo de nuestro planeta. La
sismología aporta otras evidencias de la alta densidad del núcleo. Se
calcula que la densidad media del núcleo es de 11.000 kg/m³.¹
Los
meteoritos aportan datos sobre la composición del núcleo, ya que se
cree que son restos del material a partir del cual se formó la Tierra.
Hay meteoritos rocosos formados por rocas similares a las peridotitas y
meteoritos metálicos compuestos por hierro y níquel; los primeros se
consideran similares a las rocas que forman el manto terrestre, mientras
que los segundos se supone que son representativos de la composición
del núcleo. Según los últimos datos, el núcleo se compone de hierro con
5-10% de níquel y menores cantidades de elementos más ligeros, tal vez
azufre y oxígeno.
SUBDIVISIONES DEL NÚCLEO

Los
datos sísmicos muestran que el núcleo está dividido en dos partes, un
núcleo externo líquido de aproximadamente 2.270 km de grosor y un núcleo
interno sólido con un radio de unos 1.220 km; ambos están separados por
la discontinuidad de Lehmann.
Núcleo externo

Se
cree que el núcleo externo es líquido y está compuesto de hierro
mezclado con níquel y pocos rastros de elementos más ligeros. La mayoría
de los científicos cree que la convección del núcleo externo, combinada
con la rotación de dicho núcleo causada por la rotación de la Tierra
(efecto de Coriolis), causan el campo magnético terrestre a través de un
proceso explicado por la hipótesis de la dínamo.
Núcleo interno

El
núcleo interno sólido fue descubierto en 1936 por Inge Lehmann y se
cree que está compuesto principalmente por hierro hasta un 70%, de
níquel 20% entre otros metales pesados como iridio, plomo y titanio;
algunos científicos piensan que podría estar en la forma de un solo
cristal de hierro extremadamente duro y pesado que forma una aleación.
Especulaciones recientes sugieren que la parte más interna del núcleo
está enriquecida por elementos muy pesados, con números atómicos por
encima de 55, lo que incluiría oro, mercurio y uranio.
El
núcleo interno sólido es demasiado caliente como para sostener un campo
magnético permanente (ver temperatura de Curie) pero probablemente
actúa como un estabilizador del campo magnético generado por el núcleo
externo líquido.
Evidencias recientes sugieren
que el núcleo interno de la Tierra podría rotar ligeramente más rápido
que el resto del planeta. En agosto de 2005 un grupo de geofísicos
anunció en la revista Science que, de acuerdo con sus cálculos,
el núcleo interno de la Tierra rota en dirección oeste a este
aproximadamente un grado por año más rápido que la rotación de la
superficie; así, el núcleo hace una rotación extra aproximadamente cada
400 años.
LA GEODINAMO

El
alto contenido en hierro del núcleo, y las propiedades electrónicas del
mismo, permiten las interacciones entre sus átomos de forma que, dado
un medio que así lo permita, los espines de los electrones queden
alieados de forma que sus estados de energía individuales solapan unos
con otros creando un campo magnético más potente que la distribución
prorrateada por unidad. En otras palabras, el hierro, al ser estimulado
de forma externa, tiene memoria y puede convertirse en un imán o en su
defecto en un canal que, bajo un estímulo de campo Gauss, pueda
ordenarse como un electroimán.
La rotación del
núcleo de la tierra, produce la expresión de un campo electromagnético
tal que ha resguardado a la superficie terrestre de las corrientes de
plasma solares. Si trasladamos esta descripción a un laboratorio,
observaremos que, si sometemos un metal como el hierro a un giro sobre
sí mismo, este no expresa propiedades magnéticas. El hierro por sí solo
no es un material magnético. Ahora, las altas temperaturas del núcleo,
cercanas a las que se experimentan en la superficie del sol, inducen una
liberación relativa de los orbitales electrónicos de la última capa del
átomo de hierro, así como un solapamiento de los estados cuánticos de
los electrones, tales que dan como resultado un imán dinámico. El giro
del interior del núcleo en referencia a esos estados ordenados de los
electrones, proyectan el campo electromagnético de la tierra.
Un
cambio en el sentido de giro del hierro fundido en el núcleo, produce
un cambio de polaridad. Los efectos que esto tiene en la tecnología
desarrollada por el hombre, en sí mismo no es relevante. Lo relevante es
el periodo de transición en el cambio de polaridad, dado que la tierra
en ese proceso se vería sometida, en el mejor de los casos, a los pulsos
electromágneticos solares. Un pulso EM en sí mismo no es malo para la
vida orgánica en la tierra, pero sí que lo es para la tecnología. Ese
pulso generaría corrientes parásitas en los circuitos eléctricos, de tal
intensidad que los integrados quedarían «chamuscados».
Tal
como un contador de energía activa posee un disco que gira por el
denominado efecto de corrientes parásitas de Foucault, y no altera su
giro aunque la polaridad cambie —se usan para medir la potencia activa
de corrientes alternas—, los cambios de polaridad del Sol no afectan al
giro del núcleo de la tierra, aunque se cree que, sí pudiera afectar al
giro en sí mismo del núcleo terrestre, tal como la variación del campo
Gauss en un conductor, induce un giro en un disco que sea atravesado de
forma transversal. Si la polaridad del Sol no fuese alterna, quizás el
núcleo de la tierra no fuese rotatorio o su rotación se expresara con
condiciones distintas.
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