El estudio de ondas sísmicas que se propagaron a partir de dos terremotos diferentes, en lugares similares pero separados por una brecha de 20 años, ha revelado cambios que están ocurriendo en el núcleo externo de la Tierra, la capa arremolinada de hierro y níquel líquido entre el manto (la roca debajo la superficie) y el núcleo interno (la capa más profunda).

El núcleo externo y el hierro que contiene influyen directamente en el campo magnético de nuestro planeta, que a su vez brinda protección contra la radiación espacial y solar que, de otro modo, haría imposible la vida en la Tierra. Eso hace que la comprensión del núcleo externo y su evolución a lo largo del tiempo sea de vital importancia.

Los datos registrados por cuatro monitores de ondas sísmicas en ambos terremotos mostraron que las ondas del último evento viajaron alrededor de un segundo más rápido al pasar por la misma región del núcleo externo.

«Algo ha cambiado a lo largo del camino de esa onda, por lo que ahora puede ir más rápido», dijo la geocientífica Ying Zhou de Virginia Tech. «El material que estaba allí hace 20 años ya no está. Este es un material nuevo y más liviano. Estos elementos livianos se moverán hacia arriba y cambiarán la densidad en la región donde están ubicados».

La ruta azul ilustra una onda sísmica que penetra en el núcleo y se mueve a través de una región en el núcleo externo, donde la velocidad sísmica ha aumentado porque un flujo de baja densidad se ha movido hacia la región. Crédito: Ying Zhou.

Los tipos de ondas analizados aquí son ondas SKS: pasan a través del manto como ondas de corte (las S), luego hacia el núcleo externo como ondas de compresión (las K), luego salen por el otro lado y vuelven a atravesar el manto como ondas de corte (la segunda S). El momento de ese viaje puede ser revelador.

En cuanto a los dos terremotos, ambos ocurrieron cerca de las Islas Kermadec en el océano Pacífico Sur —el primero en mayo de 1997 y el segundo en septiembre de 2018—, lo que brinda a los investigadores una oportunidad única de ver cómo el núcleo de la Tierra puede haber cambiado con el tiempo.

Campo magnético

La convección que ocurre en el hierro líquido del núcleo externo de la Tierra a medida que cristaliza en el núcleo interno crea corrientes eléctricas que fluyen, que es lo que controla el campo magnético que nos rodea. Sin embargo, la relación entre el núcleo externo y el campo magnético de la Tierra no se comprende completamente; gran parte se basa en modelos hipotéticos.

«Si miras el polo geomagnético norte, actualmente se mueve a una velocidad de unos 50 kilómetros por año», señaló Zhou. «Se está alejando de Canadá y hacia Siberia. El campo magnético no es el mismo todos los días. Está cambiando».

Las líneas azules son rayos sísmicos en el núcleo externo, donde las ondas sísmicas que penetran en el núcleo se movieron a través de esa región más rápido en 2018 que en 1997. Crédito: Ying Zhou.

«Dado que está cambiando, también especulamos que la convección en el núcleo externo está cambiando con el tiempo, pero no hay evidencia directa. Nunca lo hemos visto», añadió.

Este nuevo estudio —y potencialmente estudios futuros como este— podrían proporcionar información útil sobre cómo están cambiando exactamente el núcleo externo y su convección. Si bien los cambios señalados aquí no son enormes, cuanto más sepamos, mejor.

Reducción de densidad

En este caso, Zhou sugiere que los elementos más ligeros como el hidrógeno, el carbono y el oxígeno se han liberado en el núcleo externo desde 1997. Corresponde a una reducción de «densidad de alrededor del 2-3 por ciento y una velocidad de flujo de convección de unos 40 kilómetros por hora», según el artículo publicado.

Ying Zhou del Departamento de Geociencias de Virginia Tech.

Actualmente hay 152 estaciones de la Red Sismográfica Global en todo el mundo, que monitorean las ondas sísmicas en tiempo real. Si bien no podemos controlar la ubicación o el momento de los terremotos, podemos asegurarnos de que se registre la mayor cantidad de datos posible sobre ellos.

«Podemos verlo ahora. Si podemos verlo a partir de ondas sísmicas, en el futuro, podríamos establecer estaciones sísmicas y monitorear ese flujo», concluyó Zhou.

La investigación ha sido publicada en Nature Communications Earth & Environment.

Fuente: VTX/SciAl. Edición: MP.