Un estrany fenomen està desestabilitzant el nucli terrestre

El nucli intern de ferro sòlid de la Terra està creixent més ràpid en un costat que en l'altre, i així ha estat des que va començar a congelar a partir del ferro colat fa 500 milions d'anys.

Les raons per aquest estrany fenomen són desconegudes, d'acord amb un nou estudi publicat a Nature Geoscience per sismòlegs a la Universitat de Califòrnia, Berkeley.

@ep

Aquest creixement més ràpid registrat sota el mar de Banda a Indonèsia no ha deixat al nucli desequilibrat. La gravetat distribueix uniformement el nou creixement (cristalls de ferro que es formen a mesura que el ferro fos es refreda) per mantenir un nucli intern esfèric que creix en un radi d'un mil·límetre per any de mitjana.

Però el major creixement en un costat suggereix que alguna cosa en el nucli o mantell extern de la Terra sota d'Indonèsia està eliminant calor del nucli intern a un ritme més ràpid que en el costat oposat, sota del Brasil. Un refredament més ràpid en una banda acceleraria la cristal·lització del ferro i el creixement del nucli intern en aquest costat.

Això té implicacions per al camp magnètic de la Terra i la seva història, perquè la convecció en el nucli extern impulsada per l'alliberament de calor del nucli intern és el que avui impulsa la dinamo que genera el camp magnètic que ens protegeix de les partícules perilloses de l' sol.

"Proporcionem límits bastant imprecisos sobre l'edat del nucli intern, entre 500 i 1.500 milions d'anys, que poden ser d'ajuda en el debat sobre com es va generar el camp magnètic abans de l'existència del nucli intern sòlid", va dir Barbara Romanowicz, professora de l'Escola de Graduats de la Universitat de Berkeley en el Departament de Ciències de la Terra i Planetàries i directora emèrita del Laboratori Sismològic de Berkeley (BSL).

"Sabem que el camp magnètic ja existia fa 3.000 milions d'anys, de manera que altres processos han d'haver impulsat la convecció en el nucli extern en aquell moment". L'edat més jove del nucli intern pot significar que, a el principi de la història de la Terra, la calor que bull el nucli del fluid provenir d'elements lleugers que se separen del ferro, no de la cristal·lització del ferro, que veiem avui.

"El debat sobre l'edat del nucli intern ha estat passant durant molt temps", va dir en un comunicat Daniel Frost, científic assistent del projecte a la BSL. "La complicació és: si el nucli intern ha pogut existir només durant 1.500 milions d'anys, segons el que sabem sobre com perd calor i el calent que està, llavors, d'on va venir el camp magnètic més antic? D'aquí va sorgir aquesta idea d'elements lleugers dissolts que després es congelen.

El creixement asimètric del nucli intern explica un misteri de fa tres dècades: que el ferro cristal·litzat en el nucli sembla estar preferentment alineat al llarg de l'eix de rotació de la Terra, més a l'oest que a l'est, mentre que un esperaria que els vidres s'orientessin aleatòriament.

L'evidència d'aquesta alineació prové dels mesuraments del temps de viatge de les ones sísmiques dels terratrèmols a través del nucli intern. Les ones sísmiques viatgen més ràpid en la direcció de l'eix de rotació nord-sud que al llarg de l'equador, una asimetria que els geòlegs atribueixen als vidres de ferro, que són asimètrics, que tenen els seus eixos llargs preferentment alineats al llarg de l' eix de la Terra.

Si el nucli és de ferro cristal sòlid, com s'orienten els vidres de ferro preferentment en una direcció?

En un intent d'explicar les observacions, Frost i els seus col·legues Marina Lasbleis de la Universitat de Nantes a França i Brian Chandler i Romanowicz d'UC Berkeley van crear un model informàtic de creixement de cristalls en el nucli intern queincorpora models de geodinàmic i la física mineral de l' ferro a alta pressió i alta temperatura.

"El model més simple semblava una mica inusual: que el nucli intern és asimètric", va dir Frost. "El costat oest es veu diferent de la banda est fins al centre, no només en la part superior del nucli intern, com alguns han suggerit. L'única forma en què podem explicar això és que una banda creix més ràpid que l'altre".

El model descriu com el creixement asimètric, aproximadament un 60% més alt a l'est que a l'oest, pot orientar preferentment els cristalls de Ferro llarg de l'eix de, amb més alineació a l'oest que a l'est, i explicar la diferència en la velocitat de l'ona sísmica al nucli interior.

"El que estem proposant en aquest document és un model de convecció sòlida asimètrica en el nucli intern que reconcilia les observacions sísmiques i les condicions de frontera geodinàmiques plausibles", va dir Romanowicz.