Núcleo interno de la Tierra: definición, composición y temperatura
Núcleo interno de la Tierra: descubre su definición, composición de hierro y níquel, su temperatura extrema (~5700 K), presión inmensa y el descubrimiento de Inge Lehmann.
El núcleo interno es el centro sólido y más caliente de la Tierra. Según los estudios sismológicos, se trata de una esfera prácticamente sólida con un radio de aproximadamente 1.220 km, situada a más de 5.000 km bajo la superficie. Aunque su tamaño es pequeño en comparación con todo el planeta (su radio es ~0,19 veces el radio terrestre), concentra condiciones extremas de presión y temperatura.
Composición y estructura
La composición principal del núcleo interno es una aleación de hierro y níquel, pero también contiene pequeñas cantidades de elementos más ligeros (como azufre, oxígeno, silicio o carbono) cuya presencia se infiere por las propiedades sísmicas y las densidades medias. El núcleo de la Tierra se divide en dos: el núcleo externo, líquido y rico en hierro, que rodea al núcleo interno sólido, y el propio núcleo interno. Estudios recientes sugieren que el núcleo interno puede tener una estructura laminada o zonada —por ejemplo, una «subzona» central con propiedades algo diferentes a las capas exteriores del propio núcleo interno— y que presenta anisotropía sísmica (las ondas sísmicas se propagan a diferente velocidad en distintas direcciones).
Temperatura y presión
La temperatura del núcleo interno se estima en torno a 5.700 K (unos 5.400 °C), similar a la temperatura en la superficie del Sol. Sin embargo, a esas profundidades la materia permanece sólida porque la presión es enorme: la presión en el centro alcanza del orden de 3.500.000 atmósferas (equivalente a cientos de gigapascales). Bajo estas presiones el punto de fusión del hierro se eleva tanto que, a pesar de la alta temperatura, el hierro puede cristalizar formando un sólido.
Descubrimiento y evidencia sísmica
El descubrimiento de Inge Lehmann fue clave para revelar la existencia del núcleo interno. Lehmann analizó registros de un gran terremoto ocurrido en Nueva Zelanda en 1929 y, a partir de las trayectorias y comportamientos de las ondas sísmicas, propuso en 1936 la presencia de una región sólida en el centro de la Tierra. Un terremoto genera ondas P (primarias) y S (secundarias) que se refractan y reflejan en las distintas capas internas; ciertos tiempos de llegada y fases sísmicas sólo pueden explicarse si existe un núcleo interno sólido rodeado por un núcleo externo líquido.
Formación, edad y papel dinámico
Se piensa que el núcleo interno se ha ido formando por cristalización del hierro a medida que el planeta se ha ido enfriando: el núcleo externo líquido se solidifica en el centro y el núcleo interno crece lentamente. Las estimaciones de edad del núcleo interno varían, típicamente entre cientos de millones y algunos miles de millones de años (valores a menudo situados alrededor de 0,5–1,5 mil millones de años), dependiendo de los modelos térmicos y del aporte de calor interno. El crecimiento del núcleo interno libera calor latente y elementos ligeros a la capa externa, procesos que alimentan la convección en el núcleo externo y, en consecuencia, el campo magnético terrestre (la geodinamo).
Propiedades observables y preguntas abiertas
- Propagación sísmica: las velocidades de las ondas P que atraviesan el núcleo interno muestran anisotropía —viajan más rápido a lo largo del eje de rotación— lo que indica ordenamiento cristalográfico u orientación preferente de los cristales de hierro.
- Rotación relativa: hay evidencias, discutidas y no totalmente resueltas, de que el núcleo interno podría rotar ligeramente a una velocidad diferente respecto al manto exterior.
- Composición exacta y estructura fina: todavía existen incertidumbres sobre la cantidad exacta de elementos ligeros, la microestructura del hierro (por ejemplo, qué fase cristalina predomina) y la posible presencia de capas internas dentro del propio núcleo interno.
Resumen: el núcleo interno es una esfera sólida de hierro-níquel situada en el centro de la Tierra, con un radio de ~1.220 km, temperaturas del orden de 5.700 K y presiones de millones de atmósferas. Su existencia fue propuesta por Inge Lehmann a partir de observaciones sísmicas, y su crecimiento y propiedades son fundamentales para entender el campo magnético y la evolución térmica del planeta.
La estructura interna de la Tierra
El núcleo interno está marcado con el número 7 en esta sección transversal de la Tierra.
Páginas relacionadas
- El núcleo de la Tierra
- Núcleo planetario
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es el núcleo interno?
R: El núcleo interno es el centro mismo de la Tierra.
P: ¿Cuál es la temperatura del núcleo interno?
R: Se cree que el núcleo interno tiene aproximadamente la misma temperatura que la superficie del Sol: unos 5700 K (5400 °C).
P: ¿Cuál es el radio del núcleo interno?
R: El núcleo interno tiene un radio de unos 1.220 km, según estudios sismológicos.
P: ¿De qué se cree que está compuesto el núcleo interno?
R: Se cree que el núcleo interno está formado principalmente por una aleación de hierro y níquel.
P: ¿Quién descubrió el núcleo interno y cómo?
R: El núcleo interno fue descubierto por Inge Lehmann en 1929 utilizando la sismología. Lehmann estaba estudiando un gran terremoto en Nueva Zelanda y vio que las vibraciones parecían desplazarse a través de algo sólido en el centro del planeta, que ella denominó núcleo interno.
P: ¿Cuándo se demostró finalmente la existencia del núcleo interno?
R: La existencia del núcleo interno no se demostró hasta 1970, aunque Inge Lehmann escribió sobre ello durante muchos años.
P: ¿Cuál es la presión en el núcleo interno de la Tierra?
R: La presión en el núcleo interno de la Tierra es de unas 3.500.000 atmósferas.
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