El núcleo de la Tierra podría tener una fuga lenta, según sugiere una investigación realizada a rocas del Ártico de 62 millones de años que encontró altas concentraciones de un isótopo de helio. Esta podría ser la prueba más convincente hasta la fecha de que el núcleo terrestre se está filtrando.

Basándose en los resultados de un análisis anterior de antiguas coladas de lava, un equipo de geoquímicos del Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) y del California Institute of Technology está ahora más seguro que nunca de que el helio atrapado en el núcleo durante la formación de nuestro planeta está saliendo a la superficie.

El helio no es el tipo de elemento que hace amigos fácilmente. Al ser tan ligero y no reactivo, no hay mucho que impida que el gas se difunda desde las rocas expuestas a la atmósfera y se desplace hacia el espacio.

Esto hace que el helio sea un material sorprendentemente raro en la superficie del planeta. Sin embargo, una de las grandes incógnitas de la geología es cuánto helio queda atrapado bajo nuestros pies.

Representación artística del núcleo interno de la Tierra. Crédito de imagen: Argonne National Laboratory

La Tierra está expulsando helio desde su interior

Tras unos 4.600 millones de años escupiendo lava, la mayor parte del helio que la Tierra ingirió en su infancia debería haber sido expulsado por los eructos. Por tanto, cualquier rastro de gas hallado en rocas volcánicas relativamente recientes debería proceder de bolsas de manto que aún no han escupido su helio, o de una reserva de filtración lenta.

Las lavas basálticas de la isla canadiense de Baffin contienen algunas de las proporciones más altas del mundo de Helio-3 (3He) con respecto al isótopo ligeramente más pesado, el Helio-4 (4He). Para los geólogos, esta mezcla indica que la presencia del gas no es una contaminación atmosférica, sino una señal de orígenes más profundos y antiguos.

Hace varios años, el geoquímico Forrest Horton, del Woods Hole Oceanographic Institution, descubrió en muestras de olivino recogidas en los campos de lava de Baffin proporciones de isótopos de helio hasta 50 veces superiores a las atmosféricas, lo que las hacía elevadas incluso para el manto.

Esta inusual concentración de 3He también estaba presente en lavas recogidas en Islandia, en una sección de la corteza que se cree que se encuentra por encima de su propia y distinta cinta transportadora de actividad del manto.

Sin descartar la posibilidad de una coincidencia, Horton y su equipo se preguntaron si ambos puntos calientes podrían haber recibido el helio de un antiguo depósito adyacente al manto.

Ahora parece que su corazonada podría ser correcta. Su último análisis, que incluye una colección de olivino extraído de docenas de lugares protegidos en Baffin y las islas circundantes, ha arrojado la mayor proporción de 3He a 4He jamás registrada en roca volcánica, con una medición casi 70 veces superior a la observada en la atmósfera.

Se encontraron otros isótopos

Al tener en cuenta también las proporciones de otros isótopos, como el estroncio y el neodimio, el equipo pudo descartar factores que pudieran haber alterado la identidad del helio tras la erupción, lo que refuerza aún más los argumentos a favor del inusual origen del gas.

El helio podría difundirse lentamente desde el núcleo externo hacia el manto, tardando decenas de miles de años en ascender. Crédito de imagen: Horton, et al. Nature 2023

Una medida de la proporción de isótopos de otro gas noble, el neón, también coincide con las condiciones presentes cuando la Tierra estaba siendo reconstruida hace miles de millones de años, lo que apunta a una bóveda que el tiempo casi ha olvidado.

Rastrear el neón y el helio hasta el núcleo no es tan descabellado como podría parecer a primera vista. Las simulaciones sobre la termodinámica, las presiones y la composición de las entrañas de nuestro planeta sugieren que las reservas de gases nobles atrapadas en el núcleo podrían haberse protegido a medida que la Tierra crecía, para filtrarse con el tiempo al manto circundante.

Oculto tras miles de kilómetros de roca densa y caliente, el núcleo de la Tierra es el objeto más inaccesible de la ciencia. Nuestra única forma de estudiarlo es escuchar atentamente el eco que produce nuestro planeta bajo su piel.

Si se filtra, tendremos una forma más de estudiar sus procesos y aprender un par de cosas sobre cómo se forman planetas como el nuestro a partir de un remolino de polvo y gas primigenio.

Los hallazgos de la investigación han sido publicados en la revista Nature.

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Crédito imagen de portada: depositphotos.com