En un esfuerzo por investigar las condiciones que se encuentran en el núcleo exterior fundido de la Tierra, los investigadores determinaron con éxito la densidad del hierro líquido y la velocidad de propagación del sonido a través de él a presiones extremadamente altas. Lo lograron con el uso de un yunque de diamante altamente especializado que comprime muestras,y sofisticadas mediciones de rayos X. Sus hallazgos confirman que el núcleo exterior fundido es menos denso que el hierro líquido y también ponen valores en la discrepancia.
La novela Viaje al centro de la Tierra de 1864 de Julio Verne lleva a los exploradores en un viaje imaginativo hasta el núcleo de la Tierra, donde encuentran una gigantesca caverna hueca que alberga un entorno prehistórico y dinosaurios. Llegan allí gracias a una máquina perforadora similar a un tanque que navegaa través de volcanes. Suena divertido, pero no hace falta decir que está muy lejos de la realidad, donde los investigadores exploran el interior de la Tierra con una variedad de técnicas e instrumentos desde la seguridad comparativa de la superficie de la Tierra.
Los aparatos sísmicos que miden cómo viajan los terremotos a través del planeta son fundamentales para mapear algunos de los arreglos estructurales más grandes dentro de la Tierra, y gracias a esto se sabe desde hace mucho tiempo que en el corazón de la Tierra se encuentra un núcleo sólido rodeado por un menornúcleo externo líquido denso. Por primera vez, experimentos y simulaciones han mostrado a los investigadores detalles sobre este núcleo externo que antes no se podían obtener. Y estos experimentos incluyen algunos detalles fascinantes.
"Recrear las condiciones que se encuentran en el centro de la Tierra aquí arriba en la superficie no es fácil", comentó el profesor asistente del proyecto Yasuhiro Kuwayama del Departamento de Ciencias Planetarias y Terrestres. "Usamos un yunque de diamante para comprimir una muestra de hierro líquidosujetos a un calor intenso. Pero más que simplemente crear las condiciones, necesitábamos mantenerlas el tiempo suficiente para tomar nuestras medidas. Este fue el verdadero desafío ".
Es más difícil medir la densidad de una muestra líquida que de una sólida, ya que el aparato tarda más en hacerlo. Pero con una configuración experimental única elaborada durante dos décadas, centrada alrededor del yunque de diamante, Kuwayama y su equipo mantuvieronsu muestra lo suficiente para recopilar los datos que necesitaban. Utilizaron una fuente de rayos X altamente enfocada del sincrotrón SPring-8 en Japón para sondear la muestra y medir su densidad.
"Encontramos que la densidad del hierro líquido como el que se encuentra en el núcleo externo es de aproximadamente 10 toneladas por metro cúbico a una presión de 116 gigapascales, y la temperatura es de 4.350 Kelvin", explicó Kuwayama. "Para referencia, la temperatura ambiente típica es de aproximadamente 273 Kelvin. Por lo tanto, esta muestra es 16 veces más caliente que su habitación y 10 veces más densa que el agua ".
En comparación con esta nueva medición, la densidad del núcleo exterior de la Tierra parece ser aproximadamente un 8 por ciento menos densa que el hierro líquido puro. La sugerencia aquí es que hay elementos más ligeros en el núcleo exterior fundido que actualmente no están identificados.la investigación podría ayudar a otros en su búsqueda para revelar secretos más inalcanzables desde las profundidades de la Tierra.
"Es importante investigar estas cosas para comprender más, no solo sobre el núcleo de la Tierra, sino también sobre la composición y, por lo tanto, el comportamiento de otros planetas", concluyó Kuwayama.equipo que nos ayudó a encontrar esta nueva información, pero también modelos matemáticos meticulosos y métodos analíticos. Nos sorprendió gratamente lo efectivo que fue este enfoque y esperamos que pueda conducir a una mayor comprensión del mundo bajo nuestros pies ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Tokio . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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