Se cree que la Tierra está hecha de un núcleo metálico rodeado por una capa de silicato, pero el origen de esta estructura es una de las preguntas pendientes sin respuesta en la ciencia planetaria. Investigadores del Instituto para el Estudio del Interior de la Tierra en la Universidad de Okayama en Japón ahora han utilizado mediciones de conductividad eléctrica para mostrar que la Tierra puede haberse formado a partir de cuerpos rocosos que ya se habían separado en manto y núcleo (T Yoshino et al. 2003 Nature 422 154 )
Figura 1
- ¿Es cierto que el sol gira alrededor de otro sol más grande?
- ¿Es la gravedad acumulativa, como el sol + otros planetas = la gravedad de nuestro sistema solar?
- ¿A qué velocidad se mueve el magma debajo de la superficie de la tierra?
- ¿Alguien que creció en Marte podría caminar en la Tierra sin ayuda?
- Si pudiera transportarme a la superficie de otro planeta que tenía tres veces la masa de la Tierra, ¿el tiempo se movería más lento para mí?
Se cree que la formación del núcleo se produjo cuando el Sistema Solar era muy joven, de menos de 30 millones de años. La Tierra se formó a partir de una nube de polvo y gas, y el material comenzó a unirse para formar planetas de un kilómetro de tamaño conocidos como “planetisimals”. Estos planetisimales se unieron rápidamente para formar planetas más grandes, de miles de kilómetros de diámetro. Los investigadores piensan que la Tierra ya había formado un núcleo en esta etapa temprana (figura 1).
El manto superior de la Tierra está compuesto principalmente de óxido de silicio o “silicato” y una mezcla de hierro y óxido de magnesio. A altas temperaturas, se forma una masa fundida metálica que contiene hierro entre los granos de los cristales de silicato porque tiene un punto de fusión más bajo. Para que este metal forme un núcleo planetario, debe separarse de la matriz de silicato y moverse a través de él (figura 2).
Figura 2
Tomoo Katsura y sus colegas midieron la conductividad eléctrica del silicato y el hierro fundido a temperaturas de 1300.
o
C y presiones de 3 gigapascales. Estas condiciones corresponden a las que se encuentran a unos 100 km debajo de la superficie de la Tierra. La conductividad de los compuestos de hierro es mucho mayor que la de los silicatos, lo que permite detectar pequeñas cantidades de la aleación metálica.
Los investigadores encontraron altas conductividades en sus muestras, correspondientes a aproximadamente el 6% en volumen de fundido de hierro, que permanecieron incluso después de que se redujo la temperatura. El hierro fundido crea canales “conectivos” en el silicato permitiendo que el metal se separe.
Las altas temperaturas necesarias para derretir el hierro pueden provenir del calor liberado por la desintegración radiactiva de los isótopos de vida corta que estaban presentes en el Sistema Solar temprano. Si las altas conductividades observadas en el experimento corresponden al flujo de metal a través del silicato, entonces la separación del núcleo del manto podría haber ocurrido muy rápidamente, en menos de 3 millones de años, en pequeños planetasisimales con radios de menos de 30 km.
