Escuchar
Un equipo internacional de investigadores logró medir por primera vez la resistencia dinámica del hierro bajo las mismas condiciones de presión y temperatura que existen en el núcleo interno de la Tierra. El estudio, publicado en la revista Nature Communications, aporta información clave para comprender el origen del campo magnético terrestre, la propagación de las ondas sísmicas y la evolución de otros planetas rocosos.
El trabajo permitió conocer cómo se comporta y se deforma el hierro en el centro del planeta. Esa región está compuesta por un 85% de hierro y permanece fuera del alcance de cualquier observación directa.
Los resultados ofrecen evidencia experimental para responder tres de las principales incógnitas de la geofísica. La primera está relacionada con la velocidad de propagación de las ondas sísmicas en el interior de la Tierra. La segunda se vincula con el mecanismo que genera y mantiene el campo magnético terrestre. La tercera ayuda a comprender la evolución geológica de otros planetas rocosos y de asteroides con núcleos metálicos.
El estudio se centró en la resistencia dinámica, una propiedad que describe la respuesta de un material cuando se deforma a gran velocidad. A diferencia de la resistencia estática, que se obtiene mediante deformaciones lentas, esta investigación sometió el hierro a una velocidad de deformación extremadamente alta.
Ese método mostró un comportamiento inesperado del hierro cuando enfrenta un estrés ultraveloz en condiciones equivalentes a las del corazón del planeta.
Una réplica del núcleo terrestre en un laboratorio
El núcleo interno de la Tierra soporta presiones de entre tres y cuatro millones de atmósferas y temperaturas que oscilan entre 4.000 y 7.000 °C. Hasta ahora, ningún experimento había logrado reproducir ese entorno.
Para superar esa limitación, los investigadores combinaron tecnología experimental con herramientas computacionales.
El equipo utilizó el National Ignition Facility (NIF), en Estados Unidos, para aplicar diagnósticos ultrarrápidos mediante rayos X. Ese procedimiento permitió registrar la evolución del hierro mientras sufría la deformación.
Posteriormente, los científicos interpretaron la información mediante simulaciones hidrodinámicas y de dinámica molecular a escala atómica.
Las simulaciones virtuales, desarrolladas en la Universidad de Mendoza, anticiparon con precisión los resultados obtenidos en el laboratorio. Ese resultado mostró el potencial de los laboratorios virtuales para este tipo de investigaciones.
Tres aportes para comprender la Tierra y otros planetas
El análisis reveló que el hierro reorganiza la disposición de sus átomos cuando se encuentra bajo presiones extremas. Ese cambio modifica sus propiedades mecánicas y genera implicaciones para distintas áreas de la ciencia.
En el campo de la sismología, la investigación ayuda a determinar con mayor precisión la velocidad de las ondas sísmicas. Ese dato permite mejorar los modelos utilizados para estimar la localización y la magnitud de los terremotos.
En cuanto al campo magnético terrestre, el estudio demuestra que el comportamiento del hierro modifica el acoplamiento mecánico y químico entre el núcleo sólido y la capa líquida que lo rodea. Ese proceso influye en el escudo magnético que protege al planeta de la radiación solar.
En el ámbito de la astrofísica, los resultados facilitan la comprensión de las colisiones entre asteroides y de la evolución de otros planetas rocosos con núcleos ricos en hierro.
La investigación contó con la participación del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina, la Universidad de Stanford y la Universidad Politécnica de Madrid, entre otras instituciones. La colaboración refleja el aporte de la ciencia iberoamericana en proyectos internacionales de investigación de alta complejidad.
*La creación de este contenido contó con la asistencia de inteligencia artificial. La fuente de esta información es de un medio del Grupo de Diarios América (GDA) y revisada por un editor para asegurar su precisión. El contenido no se generó automáticamente.
