Un estudio científico ha dejado muchas preguntas a quienes son enamorados de la geología, la sismología y, en general, del estudio del planeta Tierra.
La publicación científica, que apareció en la revista Nature Geoscience el 23 de enero, reveló que el núcleo interior del planeta, la capa más profunda del orbe, tuvo cambios en su ritmo de movimiento.
Algunas personas comenzaron a decir que el núcleo se detuvo del todo y su movimiento cesó; otras que comenzó a rotar en dirección contraria, algunos sismólogos internacionales aprueban esta tesis, otros la han cuestionado y se preguntan ¿cuán cierto es? ¿Cómo interpretarla?
La Nación le explica el tema con ayuda de la sismóloga María Cristina Araya, investigadora principal de la Red Sismológica Nacional (RSN), y de su colega Esteban Chaves, investigador del Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Costa Rica (Ovsicori). También se revisaron artículos científicos y lo publicado por especialistas alrededor del mundo.
Para empezar, debe saber que el artículo publicado en Nature Geoscience es de Yi Yang y Xiaodong Song, investigadores de la Universidad de Pekín, en China, quienes basaron su hallazgo luego de estudiar las ondas sísmicas entre 1995 y 2021. Tomaron como referencia lo visto en años anteriores, que datan, incluso, de 1964.
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El geólogo español Nahúm Méndez, dijo al medio NIUS que no se trata de una frenada del núcleo interno. Lo que pasa es que su ritmo es menor ahora, más similar al del manto terrestre. Ese ritmo más lento nos hace percibir como si hubiera cambiado la dirección.
La sismóloga María Cristina Araya añadió: “no podemos decir que ya se detuvo y no va a volver a rotar. Simplemente es un cambio, un ciclo que pasa”.
Esteban Chaves no está tan seguro de las conclusiones del estudio. Insistió en que es muy pronto para saber qué sucede en el núcleo terrestre pues se tienen varias hipótesis. No necesariamente, insistió, se deba a que el núcleo se detuvo o cambiara de dirección.
“Una de las conclusiones que no podemos descartar es que hay un retraso en la velocidad de rotación del núcleo interno y esto tiene implicaciones, como cambios en la estructura del campo magnético. Estos cambios en las ondas sísmicas pueden estar relacionados con otras cosas. Faltan más estudios para confirmar o descartar”, añadió el sismólogo.
Este es un tema complejo, que debemos estudiar paso a paso para comprenderlo mejor.
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Paso 1: recordar la estructura interna de la Tierra
Para entender bien lo que sucede debemos desempolvar nuestros conocimientos adquiridos en la escuela y el colegio. La Tierra no es hueca. Su estructura interna es compleja y se divide en varias capas. Debajo de nuestros pies hay miles de kilómetros de profundidad separados en diferentes capas que componen el planeta.
Araya hizo una analogía con un huevo: la parte de afuera, la cáscara, es la corteza de la Tierra. Más adentro está el manto, que podría ser la clara, pero, a diferencia de esta, el manto −que es una capa fluida y no está totalmente líquida−, se mueve lentamente, es rocoso, de un material muy denso, expresó la sismóloga. El manto se divide, a su vez, en superior e inferior.
Después está el núcleo, que podría compararse con la yema. Este núcleo se divide en dos: la parte externa y la parte interna. Su composición es de hierro y níquel. La parte externa de este núcleo también tiene un comportamiento de fluido. En cambio, la porción interna es sólida.
Los científicos descubrieron el núcleo interno en 1936, al estudiar cómo las ondas sísmicas viajan por el planeta. Esteban Chaves indicó que la composición del núcleo interno y externo tiene los mismos materiales, pero el interno tiene más presión y temperaturas más altas que el externo, lo cual explica la diferencia en sus movimientos.
La clave aquí es saber qué detona esos movimientos. Araya explica que el “motor” para que estos fluidos se muevan son partes donde hay transición de elementos donde se libera energía y ese es el “motor” para estos movimientos fluidos.
El manto y el núcleo exterior permanecen en movimiento. Por ese movimiento del núcleo externo, el núcleo interno rota. “Funciona como una bovina. Esta rotación genera un campo eléctrico y un campo magnético”, dijo Chaves.
Ese movimiento del núcleo interno y su relación con el núcleo externo es el objeto del estudio publicado en Nature Geoscience, pues los científicos chinos indican que se vieron cambios en años recientes y se detectaron ciclos.
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Paso 2: Entender cómo se estudia la estructura de la Tierra
Devolvámonos unos párrafos en la historia. Al hablar del núcleo interior dijimos que fue descubierto mientras científicos estudiaban el movimiento de ondas sísmicas y su forma de viajar por el planeta. Ese concepto es clave en este punto número 2.
La sismóloga María Cristina Araya evidenció que, para estudiar y entender la estructura de la Tierra, los sismólogos tienen sensores colocados alrededor de la corteza en todo el orbe. Si hay un sismo en un punto será detectado al otro lado del mundo por ese sensor.
Esto pasa porque las ondas sísmicas viajan a través de los materiales que sirven de motor a las partes fluidas. En unos materiales las ondas rebotan; en otros, pueden atravesarlos.
Y aquí viene el “truco”: cada vez que una onda pasa de un material a otro cambia su forma. Se dice que hay un cambio de fase de la onda cuando atraviesa las diferentes capas.
Los investigadores chinos no estudiaron cualquier tipo de sismo, precisó el sismólogo Esteban Chaves.
Ellos estudiaron un tipo de específico llamado repeating earthquakes, o “sismos repetidos”, que suceden en el mismo punto o en sitios muy cercanos en un período de tiempo. Ellos los estudiaron en un punto al sur de la Isla Sandwich, entre 1995 y 2021.
“Como los sismos ocurren en el mismo lugar, la trayectoria de las ondas desde donde se generan hasta las estaciones que están diametralmente opuestas a esa fuente sísmica, es la misma. Los sismogramas deberían ser los mismos. Si hay diferencias debemos explicar por qué se dan“, dijo Chaves.
“Si yo tengo un sensor al otro lado del planeta puedo distinguir si hay cambios en la estructura interna porque veo variaciones en la fase de la forma de onda. Si hay un sismo en el mismo punto voy a ver las mismas formas de onda y los mismos cambios porque pasa por las mismas partes”, reiteró María Cristina Araya.
Chaves dijo que esta técnica también se utiliza en Costa Rica para estudiar zonas de alta sismicidad.
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Paso 3: 2009, el año clave
Antes de llegar a conclusiones, debemos ver algo que uno de los autores del reporte, Xiadong Song, registró en 1996: un desfase en el ritmo del movimiento del núcleo interior y el manto. Para ese entonces, los datos reportaban una mayor velocidad en el movimiento del núcleo terrestre.
El geofísico Maurizio Matessini explicó al medio español NIUS: “conforme se han ido acumulando datos sísmicos, se ha visto que hay décadas en las que el núcleo va un poco más rápido que el manto. ¿Cuánto? Una décima de grado por año. Pero, en la década siguiente, parece que va más lento, y en la siguiente van a la misma velocidad. Es una fluctuación”.
Con esta información, Song y su compañero Yang partieron para el análisis que publicaron este 2023.
Al analizar los sismos durante 27 años en ese punto específico ―el sur de la Isla Sandwich― los sismólogos vieron que siempre se daba un cambio en las ondas sísmicas, era un cambio muy pequeño, pero sucedía cada vez que se reportaba un sismo. A partir de 2009, ven que ese cambio no vuelve a ocurrir y la forma de onda se mantiene, no cambia.
Esteban Chaves indicó que lo interesante es que se analizaron las ondas primarias, u ondas P, que pueden viajar a través del límite del núcleo interno y el núcleo externo.
“La forma de onda es distinta a la de eventos pasados. Antes era ese 0,1 grados por año; pero desde 2009 no se da. Este cambio ocurre cada 70 años, como otros ciclos del planeta; entre ellos, las temperaturas o la posición del campo magnético”, explicó María Cristina Araya.
Estas variaciones serían imperceptibles para nosotros, pero sí se dan porque se ven en los datos sísmicos.
Las variaciones en las ondas sísmicas atribuidas al cambio en la velocidad del núcleo no podría ser la única explicación.
Hay otras hipótesis, que incluyen cambios en el sitio del hipocentro del temblor (zona del interior de la Tierra donde se genera el sismo) o el epicentro (punto de la superficie terrestre directamente encima del hipocentro). O transformaciones en las propiedades de la roca (como fracturas). También variaciones geológicas y de materiales.
“Hay que ver con mucho cuidado, no necesariamente son cambios en la rotación”, aclaró.
Paso 4: ¿En qué nos afecta?
Si lo expuesto por Yang y Song fuera cierto (y no lo fueran las otras hipótesis), ¿nos afecta en algo?
En términos prácticos, en nada. Nuestra vida sigue igual. Recordemos que el principal cambio se dio en 2009 y nos enteramos de esto casi 14 años después. Esto no significa ni mayores terremotos ni cambios en el campo magnético de la Tierra (”escudo” que nos protege de la radiación y otras partículas espaciales). Tampoco que nuestros días van a ser drásticamente más cortos o más largos.
Matenssini dijo a NIUS que, “como consecuencia de esas fluctuaciones, el día terrestre ha podido experimentar una variación máxima de un milisegundo desde 1969. Nada que pueda ser perceptible para el ser humano”.
Pero para la ciencia sí afecta, y de manera muy positiva, porque ahora hay un mayor conocimiento de la Tierra y del comportamiento de su estructura interna.