La Tierra esconde una enorme y misteriosa estructura en forma de dónut en su núcleo

Científicos australianos han descubierto una gran región en forma de "dónut" previamente desconocida en el núcleo de la Tierra, a unos 2.890 kilómetros bajo la superficie. Se ubica alrededor del ecuador y abarca unos cientos de kilómetros de espesor: en ese sitio, las ondas sísmicas viajan aproximadamente un 2% más lento que en el resto del núcleo.

Una región en forma de “dónut” se esconde a miles de kilómetros bajo nuestros pies dentro del núcleo líquido de la Tierra: extrañamente ha permanecido sin ser detectada hasta ahora, pero un nuevo estudio realizado por dos investigadores de la Universidad Nacional de Australia (ANU) y publicado en la revista Science Advances la ha sacado del ostracismo. Podría arrojar luz sobre la dinámica del campo magnético de la Tierra y de otros planetas.

La estructura, localizada dentro del núcleo líquido a alrededor de 2.890 kilómetros de profundidad, se encuentra únicamente en latitudes bajas y se ubica en forma paralela al ecuador. Los científicos indicaron que las ondas sísmicas detectadas en ese sector son más lentas, aproximadamente en un 2%, en comparación con las registradas en el resto del núcleo externo líquido.

El núcleo de la Tierra y la magnetosfera

Es importante considerar que la Tierra tiene dos capas centrales: el núcleo interno, que constituye una capa sólida, y el núcleo externo, que conforma una capa líquida. A su vez, alrededor del núcleo de la Tierra está el manto: la región descubierta se localiza en la parte superior del núcleo externo terrestre, donde el área líquida se comunica con el manto.

Se sabe que toda esa zona es vital en la conformación de la magnetosfera o campo magnético terrestre, que nos protege de los embates del clima espacial. El núcleo externo está conformado principalmente de hierro líquido y níquel: el movimiento vigoroso del líquido y su capacidad como conductor eléctrico crea el campo magnético de la Tierra.

“Al comprender la geometría de los caminos de las ondas sísmicas y cómo atraviesan el volumen de los núcleos externos, reconstruimos sus tiempos de viaje a través de la Tierra, demostrando que la región recién descubierta tiene bajas velocidades sísmicas. La estructura peculiar permaneció oculta hasta ahora, ya que estudios anteriores recopilaron datos con una cobertura menos volumétrica del núcleo externo. Obtuvimos una cobertura mucho mayor porque estudiamos las olas reverberantes durante muchas horas después de grandes terremotos”, explicó en una nota de prensa el científico Hrvoje Tkalcic, uno de los autores del estudio.

Más elementos ligeros

“No sabemos el grosor exacto del “dónut”, pero inferimos que alcanza unos cientos de kilómetros por debajo del límite núcleo-manto”, agregó Tkalcic. Además, descubrieron que la baja velocidad dentro del núcleo líquido implica que existe una alta concentración de elementos químicos ligeros en estas regiones.  

Los investigadores creen que saber más sobre la composición de los núcleos externos de la Tierra, incluidos los elementos químicos ligeros, es crucial para comprender en profundidad las características del campo magnético terrestre y predecir cuándo podría cesar o debilitarse. De acuerdo a un artículo publicado por los autores de la investigación en The Conversation, existe una mayor concentración de elementos ligeros en la región ecuatorial en forma de “dónut”.

Estos materiales serían liberados del núcleo interno sólido de la Tierra hacia el núcleo externo, donde su flotabilidad crea más convección. Esto explicaría a su vez la identificación de ondas sísmicas mas lentas. ¿Por qué esto sucede en esa región y no en otras? Todo indica que se transfiere más calor desde el núcleo externo al manto rocoso en esta zona, provocando una serie de reacciones que determinan sus condiciones únicas.

Referencia

Seismic low-velocity equatorial torus in the Earth’s outer core: Evidence from the late–coda correlation wavefield. Xiaolong Ma and Hrvoje Tkalčić. Science Advances (2024). DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.adn5562