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En centro de la Tierra, mucho más caliente de lo que pensábamos

26/04/2013 12:30 0 Comentarios Lectura: ( palabras)

imageLos creyentes están de enhorabuena, desde hace tiempo 'saben' que los pecadores estarán condenados a quemarse en las llamas del infierno durante toda la eternidad, pero ahora parece que el fuego de Hades es mucho más caliente de lo que pensábamos con anterioridad.

Un nuevo experimento ha podido establecer que las temperatura cercanas al centro de la Tierra ascienden a unos 6.000ºC, 1.000ºC más de lo que señalaba otro trabajo anterior realizado hace 20 años

Estas mediciones confirman modelos geofísicos que la diferencia de temperaturas entre el núcleo sólido y el manto superior debe ser de al menos 1.500 grados para explicar por qué la Tierra tiene un campo magnético. Los científicos fueron capaces incluso de establecer por qué el experimento anterior había proporcionado una cifra menor de temperatura.

El núcleo de la Tierra se compone principalmente de una esfera de hierro líquido a temperaturas superiores a 4.000 grados y a presiones de más de 1, 3 millones de atmósferas. En estas condiciones, el hierro es tan líquido como el agua en los océanos. Es sólo en el centro de la Tierra, donde la presión y la temperatura se elevan aún más, que el hierro líquido se solidifica.

El análisis de las ondas sísmicas de los terremotos que atraviesan la Tierra nos permite establecer cuál es el espesor de los núcleos sólidos y líquidos, e incluso la forma en que la presión en la Tierra aumenta con la profundidad. Sin embargo estas ondas no proporcionan información sobre la temperatura, que tiene una importante influencia en el movimiento del material dentro del núcleo líquido y el manto sólido anterior. De hecho, la diferencia de temperatura entre el manto y el núcleo es el principal impulsor de los movimientos térmicos a gran escala, lo que unido a la rotación de la Tierra, actúan como una dinamo que genera el campo magnético de la Tierra.

Para generar una imagen precisa del perfil de temperatura en el centro de la Tierra, los científicos pueden observar el punto de fusión del hierro a diferentes presiones en el laboratorio, utilizando un yunque de diamante para comprimir muestras del tamaño de una mota de polvo a presiones de varios millones de atmósferas, así como calentando estas muestras hasta alcanzar temperaturas de hasta 5.000ºC con grandes láseres.

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‘En la práctica, se han de cumplir muchos retos experimentales’, explica el director del equipo de investigación Agnès Dewaele de CEA, ‘la muestra de hierro tiene que estar aislada térmicamente y tampoco se debe permitir que reaccione químicamente con su entorno. Incluso si una muestra llega a las temperaturas y presiones extremas del centro de la Tierra, sólo lo hará durante unos segundos. En este corto periodo de tiempo, es extremadamente difícil determinar si se ha comenzado a fundirse o sigue siendo sólida’.

Aquí es donde los rayos X entran en juego. ’Hemos desarrollado una nueva técnica en la cual un intenso haz de rayos X del sincrotrón (European Synchrotron Radiation Facility) puede sondear una muestra y deducir si es sólida, líquida o está parcialmente fundida en tan sólo un segundo, utilizando un proceso conocido como difracción’, comenta Mohamed Mezouar desde el ESRF, ‘y este tiempo es lo suficientemente corto como para mantener la temperatura y la presión constante, y al mismo tiempo, evitar cualquier reacción química’.

imageLos científicos determinaron experimentalmente el punto de fusión del hierro de hasta 4.800ºC y 2, 2 millones de atmósferas de presión, luego utilizaron un método de extrapolación para determinar que a 3, 3 millones de atmósferas, la presión en la frontera entre el núcleo líquido y sólido, la temperatura sería de 6.000ºC +/-500 grados. Este valor extrapolado podría cambiar ligeramente si el hierro se somete a una transición de fase desconocida entre la medida y los valores extrapolados.

El estudio de 1993 mostraba valores de unos 1.000ºC menos. A partir de los 2.400º aparecen efectos de recristalización en la superficie de las muestras de hierro, lo que lleva a los cambios dinámicos de la estructura cristalina del hierro sólido. Este experimento utilizo una técnica óptica para determinar si las muestras se encontraban en estado sólido o fundido, es altamente probable que la observación de la recristalización en la superficie se interpretase como fusión.

‘Por supuesto, estamos muy satisfechos de que nuestro experimento este validado por las mejores teorías actuales sobre la transferencia de calor desde el núcleo de la Tierra y la generación del campo magnético de la Tierra. Espero que en un futuro no muy lejano, podremos reproducir en nuestros laboratorios, e investigar con rayos X de sincrotrón, todos los estados de la materia en el interior de la Tierra’, concluye Agnès Dewaele.

El trabajo de Anzellini y su equipo ha sido publicado hoy en la revista Science.

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Fuente:
espacioprofundo.es
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