“Quedé perplejo”: científicos descubren que núcleo de la Tierra está retrocediendo y cuáles serán los efectos

Los científicos de la Universidad del Sur de California (USC) han demostrado que el núcleo interno de la Tierra está retrocediendo (desacelerándose) en relación con la superficie del planeta, como se muestra en una nueva investigación publicada en la revista Nature.

El movimiento del núcleo interno ha sido debatido por la comunidad científica durante dos décadas, y algunas investigaciones indican que el núcleo interno gira más rápido que la superficie del planeta. El nuevo estudio de la USC proporciona evidencia inequívoca de que el núcleo interno comenzó a disminuir su velocidad alrededor de 2010, moviéndose más lentamente que la superficie de la Tierra.

“Cuando vi por primera vez los sismogramas que indicaban este cambio, me quedé perplejo”, dijo John Vidale, académico de Ciencias de la Tierra de la USC. “Pero cuando encontramos dos docenas más de observaciones que indicaban el mismo patrón, el resultado fue ineludible. El núcleo interno se había ralentizado por primera vez en muchas décadas. Otros científicos han defendido recientemente modelos similares y diferentes, pero nuestro último estudio proporciona la resolución más convincente”, dijo Vidale en un comunicado.

Se considera que el núcleo interno está invirtiendo su dirección y retrocediendo respecto de la superficie del planeta debido a que se mueve ligeramente más lento en lugar de más rápido que el manto de la Tierra por primera vez en aproximadamente 40 años. En relación con su velocidad en décadas anteriores, el núcleo interno se está desacelerando.

El núcleo interno es una esfera sólida de hierro y níquel rodeada por un núcleo externo de hierro y níquel líquido. El núcleo interno, de un tamaño similar al de la Luna, se encuentra a más de 4.800 kilómetros bajo nuestros pies y presenta un desafío para los investigadores: no se puede visitar ni ver. Los científicos deben utilizar las ondas sísmicas de los terremotos para crear representaciones del movimiento del núcleo interno.

Vidale y Wei Wang, de la Academia de Ciencias de China, utilizaron formas de onda y terremotos repetidos a diferencia de otras investigaciones. Los terremotos repetidos son eventos sísmicos que ocurren en el mismo lugar para producir sismogramas idénticos.

En este estudio, los investigadores compilaron y analizaron datos sísmicos registrados alrededor de las islas Sandwich del Sur de 121 terremotos repetidos que ocurrieron entre 1991 y 2023. También utilizaron datos de pruebas nucleares soviéticas gemelas entre 1971 y 1974, así como repetidas pruebas nucleares francesas y estadounidenses de otros estudios del núcleo interno.

Vidale dijo que la desaceleración del núcleo interno fue causada por la agitación del núcleo externo de hierro líquido que lo rodea, que genera el campo magnético de la Tierra, así como los tirones gravitacionales de las densas regiones del manto rocoso suprayacente.

Las implicaciones de este cambio en el movimiento del núcleo interno para la superficie de la Tierra sólo pueden especularse. Vidale dijo que el retroceso del núcleo interno puede alterar la duración de un día en fracciones de segundo: “Es muy difícil notarlo, del orden de una milésima de segundo, casi perdido en el ruido de los océanos y la atmósfera agitados. "

La futura investigación de los científicos de la USC aspira a trazar la trayectoria del núcleo interno con mayor detalle para revelar exactamente por qué está cambiando.

“La danza del núcleo interno podría ser incluso más animada de lo que sabemos hasta ahora”, dijo Vidale.

La investigación ya había encontrado evidencia similar, cuando en en enero de 2023, un estudio publicado en Nature Geoscience por Yi Yang y Xiaodong Song, científicos del Instituto de Geofísica Teórica y Aplicada de la Universidad de Beijing, dedujeron que el núcleo interno gira a una velocidad diferente que el manto y la corteza, lo que provoca las diferencias de tiempo. Según sus cálculos, los investigadores estimaron que el núcleo interno, en promedio, gira alrededor de 1 grado por año más rápido que el resto de la Tierra.

“No es que la rotación del núcleo se esté deteniendo, es que la rotación diferencial entre el núcleo y el manto de la Tierra, que no es exactamente igual, antes giraba más rápido el núcleo, luego rota a la misma velocidad del manto y luego lo puede hacer más lento que el manto”, explicó en una nota a Qué Pasa César Fuentes, astrónomo de la Universidad de Chile e investigador del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA),

Según los científicos de Beijing, la dirección de la rotación del núcleo interno puede estar invirtiéndose, parte de lo que podría ser un ciclo de aproximadamente 70 años que puede influir en la duración de los días de la Tierra y su campo magnético, aunque algunos investigadores se muestran escépticos. “La rotación de la Tierra no es constante. Depende de la dinámica del Sol, la Luna, las mareas y las distintas capas tectónicas de la Tierra. Ha variado durante toda la historia del planeta”, expresa Fuentes al respecto.

De hecho, el científico chileno agregó un dato adicional: la rotación del núcleo ha variado durante toda la historia del planeta, antes los días eran más cortos en la época de los dinosaurios. Un estudio publicado Paleoceanography and Paleoclimatology en 2020, indica que la Tierra giró más rápido hace 70 millones de años y un día tenía 30 minutos menos de duración. Asimismo, hace 1.400 millones de años, la rotación completa del planeta duraba menos de 19 horas. No obstante, de acuerdo a los últimos estudios, los días se están acortando unas fracciones de segundo desde hace unos años sin que nadie sepa por qué.

La rotación diferencial del núcleo interno de la Tierra, con respecto al manto, se produce bajo complejos efectos de geodinámica terrestre y las diferencias gravitatorias núcleo-manto. Esta rotación se ha deducido a partir de los cambios temporales entre ondas sísmicas repetidas que deberían recorrer el mismo camino a través del núcleo interno.

De acuerdo al diario El País, en 2005 Xiadong Song detalló que el núcleo da una vuelta más que el resto del planeta cada 900 años, aproximadamente. Esta falta de sincronía se debe en parte a que las mareas y el alejamiento progresivo de la Luna han ido frenando a la corteza, lo que hace que los días no duren exactamente 24 horas.

Según especifica Fuentes, los cambios en la velocidad con que gira del núcleo del planeta se pueden deber a efectos del calentamiento global. “Se derriten los hielos y cambia la estructura y la distribución de masas de la Tierra, lo que puede hacer cambios en la de rotación”, señala el investigador.

Además, y en relación a lo detallado por los responsables del estudio, el cambio de dirección en la rotación del núcleo puede tener efectos globales y podría explicar por qué en los últimos años los días se están haciendo más cortos. Desde 1970, cada día es una milésima de segundo más corto que el anterior. De acuerdo a sus cálculos, estos cambios en la rotación del núcleo interno también altera el campo gravitatorio interno y causa deformaciones en la superficie, lo que a su vez puede influir en el nivel del mar y alterar la temperatura global del planeta.

¿Es posible llegar al núcleo de la Tierra? Hasta ahora los esfuerzos han sido infructuosos. A fines de los 70, científicos soviéticos cavaron un Pozo Superprofundo de Kola, en la península del mismo nombre, al norte de Rusia. Luego de años, solo pudieron excavar hasta 12 kilómetros de profundidad, ya que las altas presiones de las profundidades impedían seguir más abajo. Cabe recordar que el núcleo externo e interno de la Tierra se encuentra a 2900 y 5100 kilómetros de profundidad respectivamente.

Por su parte, John Vidale y Wei Wang, de la Universidad del Sur de California, analizaron en 2022 los temblores causados por pares de bombas nucleares detonadas por la Unión Soviética entre 1971 y 1974. Los resultados sugerían que la rotación del núcleo de la Tierra no fuera estable y constante, como se ha creído durante muchos años, sino que su giro, cambia de velocidad y sentido, durante intervalos aproximados de 6 a 7 años.

“En todo caso, estos cambios son muy pequeños como para afectar de manera significativa en la Tierra. Excepto los instrumentos de GPS, que son bastante sensibles para notar estas diferencias y requerirían tener algunos ajustes”, agrega César Fuentes. Además, el científico remarca que “no corresponde que se ‘detenga el núcleo’ sino que la velocidad relativa al manto puede ser mayor o menor”.