Cráter de Richat, Mauritania. De "Cielo y Tierra" (Phaidon)
La ciencia regresa al centro de la Tierra. Varios estudios se han preocupado por las características de su núcleo, uno de ellos dedicado a medir su velocidad de rotación. Francisco Anguita, autor de "Biografía de la Tierra", analiza las características y evolución de la última frontera del planeta.
Esta última frontera, el lugar más remoto y desconocido del planeta, está protegida por casi 3.000 kilómetros de roca: el manto terrestre. Es el sitio más exótico del mundo, un océano de hierro líquido en cuyo centro hay una semilla de metal sólido (el núcleo interno) del tamaño de la Luna. Como los lagos de lava de los volcanes, el metal fundido es agitado por lentas corrientes. Los electroimanes, que generan electricidad y campos magnéticos a partir de un conductor en movimiento, son la imitación humana del magnetismo terrestre. En un principio, la Tierra no tuvo núcleo: según los científicos, éste se originó cien millones de años después de la formación del planeta, a causa de su colisión con otro de los muchos pobladores del Sistema Solar inicial. La Tierra se fundió y los metales, más densos, descendieron hasta el centro (las salpicaduras formaron la Luna, pero ésa es otra historia). El núcleo se ha ido enfriando muy lentamente: a día de hoy, más del 95% sigue en estado líquido. A medida que el planeta pierde temperatura, porciones del fundido se solidifican y pasan a engrosar la parte central sólida.
Anomalías térmicas. Además de generar el magnetismo, el núcleo, a 5.000 °C, es el gran depósito de energía de la Tierra: muchos volcanes tienen sus raíces sobre sus anomalías térmicas. Cuando Verne publicó en 1864 su famosa novela, el centro de la Tierra era un lugar mítico que podía estar poblado por dinosaurios y adornado de gemas gigantescas. En el siglo siguiente, y a caballo de ondas sísmicas, los científicos hicieron real el viaje del profesor Lidenbrock; y en los últimos años, la combinación de superordenadores con sismómetros que pueden recoger ecos muy profundos ha empezado a revelar detalles más precisos de esta última terra incognita. La última noticia desde la frontera ha surgido recientemente cuando Nature Geoscience publicaba que un equipo de la Universidad de Cambridge había medido con más precisión la velocidad de rotación del núcleo interno de la Tierra, llegando a la conclusión de que gira mucho más lento de lo que se creía. ¿Qué significa este dato?
La historia comienza en 1996, cuando, basándose en análisis minuciosos de la forma y velocidad de las ondas sísmicas, los geofísicos Xiaodong Song y Paul Richards publicaron datos según los cuales el núcleo interno gira más deprisa que el resto del planeta. Esta superrotación estaría movida por las corrientes eléctricas generadas al mismo tiempo que el campo magnético, y facilitada por el desacoplamiento que proporciona la parte líquida del núcleo. Otros geofísicos discutieron el hallazgo, pero en 2005 el mismo equipo insistió con mejores datos. Sin embargo, en ese intervalo había surgido un problema: se había descubierto que el núcleo interno era asimétrico, con un hemisferio oriental (bajo Asia) donde las ondas sísmicas viajan a mayores velocidades que en el occidental.
Un anillo de fuego. Esta asimetría recibió una elegante explicación. Como demuestra la tectónica de placas (la teoría aceptada hoy sobre la dinámica terrestre), el fondo del océano Pacífico se sumerge en el manto, lo que explica el anillo de fuego formado por los volcanes andinos o japoneses. Este material frío llega hasta el borde del núcleo, donde provoca un fuerte contraste térmico con el metal líquido. El sumidero de calor atrae corrientes ascendentes en el núcleo, y en la base de éstas el calor sustraído provoca un crecimiento rápido del núcleo interno sólido. La rotación terrestre desvia este efecto hacia el oeste, bajo Asia. Como, según muestran experimentos de laboratorio, los cristales de hierro que crecen rápidamente conducen más deprisa las ondas sísmicas, ya tendríamos explicada la asimetría del núcleo interno.
Maquinaria terrestre. Esta larga cadena de relaciones causa-efecto tiene una enorme importancia para entender la máquina Tierra. Como dijimos antes, muchos volcanes tienen sus raíces sobre el núcleo; a su vez, está demostrado el papel de aquéllos en el clima y en la evolución de la atmósfera. Esta cadena causal que funciona de dentro hacia afuera ha sido un factor unificador en las modernas Ciencias de la Tierra, un claro ejemplo de que las grandes unidades del planeta actúan en conexión. Pero el descubrimiento y explicación de la asimetría del núcleo interno revelaba algo nuevo: que las relaciones causales viajan en los dos sentidos. Que acontecimientos sucedidos en la superficie (en una superficie relativa, como es el fondo oceánico) pueden dejar sus huellas en el mismo centro de la Tierra.
¿Y el anuncio de Nature Geoscience? El relieve dado a la noticia refleja un suspiro de alivio de la comunidad geofísica. Según los datos de Song y Richards, el núcleo interno giraba tan deprisa respecto al resto del planeta que se desligaría del material frío que llegaba del manto. La zona de alta velocidad del núcleo interno estaría colocada bajo el manto frío por pura casualidad, lo que dejaría de nuevo sin explicación la asimetría del núcleo interno, el último rasgo global descubierto en el planeta. Sin embargo, las últimas medidas han revelado una superrotación del núcleo interno mucho más lenta que en los datos anteriores, y compatible con la explicación reseñada. Por eso el artículo de febrero se llama Reconciliando la estructura hemisférica del núcleo interno con su superrotación. La conexión entre el interior de la Tierra y su superficie queda reivindicada a través de este efecto dominó de doble sentido: todo repercute en todo.
El campo magnético. Como siempre, tras una conquista científica surge una nueva batería de preguntas. Por ejemplo, ¿cuál es el efecto del desacoplamiento de las dos partes del núcleo en las variaciones y la evolución del campo magnético? Éste tiene varias características mal comprendidas, especialmente en lo que respecta a las inversiones de polaridad, el misterioso trueque de los polos magnéticos que tiene lugar cada 100.000 años. En estas etapas, la fuerza del campo decrece hasta casi anularse, y los efectos de estas alternancias sobre la vida se han sospechado sin poder nunca probarse. ¿Cómo soportaría la biosfera una fuerte tormenta solar en una época de campo magnético débil? Ahora, estas preguntas son pura teoría: lo que es tangible es que, cinco siglos después de la gran epopeya cartográfica del Renacimiento, los científicos han emprendido la tarea de construir los mapas del centro de la Tierra.