Los científicos tienen una nueva explicación de por qué el núcleo interior de la Tierra se mantiene sólido – a pesar de estar más caliente que la superficie del Sol. Resulta que, podría ser que todo se debe a la arquitectura atómica de la bola de hierro cristalizado en el centro de la Tierra.

Los investigadores sugieren la existencia de este núcleo de hierro en un estado atómico nunca antes visto que le permite resistir las temperaturas increíbles y presiones que se encuentran en el centro de nuestro planeta – y si tienen razón, podrían resolver un misterio que ha venido intrigando a los científicos por décadas.

Un equipo del Instituto Real de Tecnología KTH en Suecia ha utilizado Triolith – uno de los superordenadores más grandes del país – para simular los procesos atómicos que podrían estar sucediendo a 6.400 kilómetros (4.000 millas) por debajo de nuestros pies.

Como con cualquier metal, las estructuras a escala atómica dependen de la temperatura y la presión. A temperatura ambiente y bajo presión normal, el hierro se encuentra en la fase un body-centered cubic (BCC) (BCC); si es sometido a alta presión, cambia a la fase hexagonal close packed (HCP).

Estos términos técnicos describen la disposición de los átomos en el interior del metal, que a su vez afecta a su resistencia y otras propiedades, tales como si se mantiene sólido o no.

Hasta ahora, se pensaba que el hierro sólido cristalizado en el núcleo de la Tierra estaba en una fase HCP, porque las condiciones eran demasiado inestables para encontrarse en la fase BCC.

La nueva investigación sugiere que el ambiente en el centro del planeta en realidad refuerza esta disposición BCC, en lugar de dividirla.

«En las condiciones en el núcleo de la Tierra, el hierro en fase BCC exhibe un patrón de difusión atómica nunca antes observado», dice uno de los investigadores, Anatoly Belonoshko.

«La fase BCC se conoce con el lema: ‘Lo que no me mata me hace más fuerte’. La inestabilidad acaba con la fase BCC a baja temperatura, pero hace que la fase BCC sea estable a alta temperatura».

Belonoshko compara la actividad atómica extrema del centro de la Tierra con las cartas que se barajan en un mazo – mientras que los átomos pueden estar siendo barajados increíblemente rápidos debido a las altas fuerzas de presión y temperatura, la cubierta se mantiene intacta.

Y esas fuerzas realmente son notables : 3,5 millones de veces la presión que se experimentan en la superficie, junto con la temperatura de unos 6.000 °C (10,800 °F).

Otro misterio que podría ser resuelto por la investigación más reciente es la razón de por qué las ondas sísmicas viajan más rápido entre los polos que a través del ecuador – una característica técnicamente conocida como anisotropía – que significa algo organizado en una dirección determinada.

Los investigadores dicen que el comportamiento de hierro en fase BCC en las condiciones intensas en el núcleo de la Tierra podría ser suficiente para crear efectos anisotrópicos a gran escala, abriendo otra vía para que los científicos exploren en el futuro.

Es importante señalar que estas hipótesis se basan en simulaciones específicas de los movimientos internos de la Tierra, y los equipos independientes que ejecutan diferentes modelos basados ​​en diferentes cálculos podría terminar con resultados que son incompatibles con estas conclusiones.

Hasta que podamos encontrar la manera de llevar instrumentos reales allí abajo, nunca vamos a estar 100 por ciento seguros de que los cálculos son correctos – y con el tipo de presiones y temperaturas que se piensa que existen allí, nunca podríamos tener evidencia directa de la actividad del núcleo.

Pero es importante proseguir la investigación, a pesar de los desafíos, porque una vez que sepamos más sobre el funcionamiento interno de la Tierra, podemos hacer mejores predicciones sobre lo que va a ocurrir a continuación.

«El objetivo final científico de la Tierra es comprender el pasado, presente y futuro de la Tierra», dice Belonoshko, «y nuestra predicción nos permite hacer precisamente eso.»

El estudio ha sido publicado en Nature Geoscience.