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Según un nuevo estudio, el núcleo de hierro interno de la Tierra está creciendo más rápido que el otro lado.
Crece más rápido bajo el mar de Banda en Indonesia que bajo Brasil, pero este patrón desigual de crecimiento no ha dejado piedra sin remover, dicen los sismólogos de la Universidad de California, Berkeley, que están estudiando el fenómeno.
La gravedad actuó para distribuir el nuevo crecimiento de manera uniforme, que consiste en cristales de hierro que se forman a medida que el hierro fundido comienza a enfriarse, conservando su núcleo interno esférico.
Aunque no deja el núcleo de lado, esta tasa de crecimiento desigual sugiere que algo en el núcleo externo de Indonesia elimina el calor más rápido que su núcleo interno que en Brasil, en el lado opuesto del planeta. ,
Los investigadores dicen que este descubrimiento les ayudó a «demostrar límites bastante débiles» para la edad del núcleo interno, de 500 millones a 1500 millones de años.
El interior de la Tierra muestra que el núcleo de hierro sólido (rojo) crece lentamente a medida que el núcleo exterior del hierro líquido (naranja) se enfría. Las ondas sísmicas viajan más rápido a través del núcleo interno de la Tierra a través de los «polos sur» del norte (flechas azules) que a través del ecuador (flechas verdes).
Este límite de edad para el núcleo sólido de la Tierra podría ayudar a los científicos a aprender más sobre el campo magnético que nos protege de la radiación dañina del sol.
«Puede ayudar a debatir cómo se crea un campo magnético hasta un núcleo interno sólido», dijo la coautora del estudio Barbara Romanovich.
«Sabemos que el campo magnético ya existía hace 3 mil millones de años, por lo que en ese proceso otros procesos deben mover la convección del núcleo externo».
La corta edad del núcleo interno puede significar que al comienzo de la historia de la Tierra, el calor hirviente del núcleo líquido provenía de elementos ligeros que emanan del hierro, no de la cristalización del hierro que vemos hoy.
«El debate sobre la edad del núcleo interno ha estado ocurriendo durante mucho tiempo», dijo Daniel Frost, científico asistente del proyecto.
«La dificultad es. Si el núcleo interno solo pudiera existir durante 1.500 millones de años, basándonos en qué tan bien sabemos que pierde calor, qué tan caliente está, entonces, ¿de dónde vino el viejo campo magnético?
«Fue de aquí que surgió la idea de elementos de luz disueltos, que luego se congelaron».
El crecimiento asimétrico del núcleo interno, que está creciendo a diferentes ritmos en cada lado del planeta, explica el misterio de hace tres décadas, explicó Frost.
El misterio es que parece más probable que el hierro cristalizado en el núcleo esté alineado hacia el oeste que hacia el este del eje de rotación de la Tierra.
Un mapa que muestra sismómetros (triángulos) en los que los investigadores midieron las ondas sísmicas de los terremotos (círculos) para estudiar el núcleo interno de la tierra.
El equipo dice que los científicos esperaban que los cristales estuvieran orientados al azar en lugar de en un lado del planeta.
Para explicar los experimentos, crearon un modelo informático del crecimiento de cristales en el núcleo interno.
Su modelo incluía el crecimiento geodinámico, cómo se deforman los materiales երկրի en la tierra, հ la física del mineral de hierro a alta presión և alta temperatura.
“El modelo más simple parecía inusual. El núcleo interno es asimétrico ”, dijo Frost.
“El lado oeste difiere del lado este al centro, no solo por encima del núcleo interno, como dicen algunos. La única forma en que podemos explicarlo es que un lado está creciendo más rápido que el otro «.
El modelo describe cómo un crecimiento asimétrico, aproximadamente un 60 por ciento más alto en el este que en el oeste, puede alinear preferiblemente los cristales de hierro a lo largo del eje de rotación, más alineación en el oeste que en el este.
«Lo que estamos proponiendo en este documento es un modelo de convección bilateral sólida del núcleo interno que reconcilia las observaciones sísmicas y las posibles condiciones de los límites geodinámicos», dijo Romanovich.
Aunque no deja el núcleo de lado, esta tasa de crecimiento desigual sugiere que algo en el núcleo externo de Indonesia elimina el calor del núcleo interno más rápido que en Brasil, en el lado opuesto del planeta.
El interior de la tierra tiene capas como una cebolla. El núcleo interno sólido de hierro-níquel tiene un radio de 745 millas), o aproximadamente tres cuartas partes del tamaño de la luna, rodeado por un núcleo externo líquido de hierro-níquel fundido de aproximadamente 1.500 millas de espesor.
El núcleo exterior está rodeado por un manto de roca cálida de 1.800 millas de espesor y la superficie está cubierta con una corteza rocosa delgada, fría.
La convección ocurre como en el núcleo externo, que hierve lentamente cuando el calor del hierro cristalizado sale del núcleo interno, y en el manto, cuando una roca más caliente se mueve hacia arriba para transferir este calor desde el centro del planeta a la superficie.
Un nuevo modelo de sismólogos de UC Berkeley sugiere que el núcleo interno de la Tierra está creciendo más rápido en su lado este (izquierdo) que en su oeste. La gravedad iguala el crecimiento asimétrico al empujar los cristales de hierro hacia los polos norte-sur (flechas).
El fuerte movimiento de ebullición en el núcleo externo crea el campo magnético de la Tierra.
Según el modelo informático de Frost, a medida que crecen los cristales de hierro, la gravedad redistribuye el exceso de crecimiento hacia el este dentro del núcleo interno.
El movimiento de los cristales en el núcleo interno, cerca del punto de fusión del hierro, alinea la red cristalina con el eje de rotación de la Tierra. Lo hicieron más al oeste que al este.
El modelo predice con precisión nuevas observaciones de los investigadores sobre el tiempo que tarda la onda sísmica en atravesar el núcleo interno.
La anisotropía, o tiempo de viaje vertical paralelo al eje de rotación, aumenta con la profundidad.
La anisotropía más fuerte está desplazada hacia el oeste por unas 250 millas desde el eje de rotación de la Tierra.
El modelo de crecimiento del núcleo interno también impone restricciones a la proporción de níquel-hierro en el centro de la tierra.
Su modelo no reproduce con precisión las observaciones sísmicas siempre que el níquel no constituya del 4% al 8% del núcleo interno.
Esto se acerca a la proporción de meteoritos metálicos que alguna vez fueron los núcleos de los planetas enanos de nuestro sistema solar.
El modelo les dice a los geólogos qué tan pegajoso o líquido es el núcleo interno.
«Sugerimos que la viscosidad del núcleo interno es relativamente alta», dijo Romanovich.
Este es «un parámetro de entrada de energía para los geodinámicos que estudian los procesos de dínamo en el núcleo externo».
Los resultados deben presentarse en la revista Nature Geoscience.
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