La estructura de la Tierra tiene una quinta capa: las ondas sísmicas que rebotan revelan secretos del núcleo interno del planeta

Por Universidad Nacional de Australia25 de febrero de 2023

Un terremoto en Alaska provocó que las ondas sísmicas penetraran el núcleo interno más interno de la Tierra. Crédito: Drew Whitehouse, Son Phạm y Hrvoje Tkalčic.

Los datos capturados de las ondas sísmicas causadas por terremotos han arrojado nueva luz sobre las partes más profundas del núcleo interno de la Tierra, según sismólogos de la Universidad Nacional Australiana (ANU).

Al medir las diferentes velocidades a las que estas ondas penetran y pasan a través del núcleo interno de la Tierra, los investigadores creen que han documentado evidencia de una capa distinta dentro de la Tierra conocida como el núcleo interno más interno: una "bola metálica" sólida que se encuentra dentro del centro. del núcleo interno.

Not long ago it was thought Earth’s structure was comprised of four distinct layers: the crust, the mantle, the outer core, and the inner core. The findings, published in Nature Communications<em>Nature Communications</em> is a peer-reviewed, open-access, multidisciplinary, scientific journal published by Nature Portfolio. It covers the natural sciences, including physics, biology, chemistry, medicine, and earth sciences. It began publishing in 2010 and has editorial offices in London, Berlin, New York City, and Shanghai. " data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Nature Communications, confirma que hay una quinta capa.

“Hace unos 20 años se planteó la hipótesis de la existencia de una bola metálica interna dentro del núcleo interno, el núcleo interno más interno. Ahora proporcionamos otra línea de evidencia para probar la hipótesis”, dijo el Dr. Thanh-Son Phạm, de la Escuela de Investigación de Ciencias de la Tierra de la ANU.

El profesor Hrvoje Tkalčić, también de la ANU, dijo que estudiar el interior profundo del núcleo interno de la Tierra puede decirnos más sobre el pasado y la evolución de nuestro planeta.

“Este núcleo interno es como una cápsula del tiempo de la historia evolutiva de la Tierra: es un registro fosilizado que sirve como puerta de entrada a los acontecimientos del pasado de nuestro planeta. Eventos que ocurrieron en la Tierra hace cientos de millones o miles de millones de años”, dijo.

Los investigadores analizaron ondas sísmicas que viajan directamente a través del centro de la Tierra y “escupen” en el lado opuesto del globo donde se provocó el terremoto, también conocido como antípoda. Luego, las ondas regresan a la fuente del terremoto.

Los científicos de la ANU describen este proceso como similar a una pelota de ping pong que rebota hacia adelante y hacia atrás.

“Al desarrollar una técnica para amplificar las señales registradas por redes sismográficas densamente pobladas, observamos, por primera vez, ondas sísmicas que rebotan hasta cinco veces a lo largo del diámetro de la Tierra. Estudios anteriores han documentado solo un rebote antípoda”, dijo el Dr. Phạm.

"Los hallazgos son interesantes porque proporcionan una nueva forma de sondear el núcleo interno de la Tierra y su región más central".

Uno de los terremotos que estudiaron los científicos se originó en Alaska. Las ondas sísmicas provocadas por este terremoto "rebotaron" en algún lugar del Atlántico sur, antes de viajar de regreso a Alaska.

The researchers studied the anisotropy of the iron-nickel alloyA mixture of two metallic elements typically used to give greater strength or higher resistance to corrosion." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> aleación que comprende el interior del núcleo interno de la Tierra. La anisotropía se utiliza para describir cómo las ondas sísmicas se aceleran o desaceleran a través del material del núcleo interno de la Tierra dependiendo de la dirección en la que viajan. Podría deberse a una disposición diferente de los átomos de hierro a altas temperaturas y presiones o a la alineación preferida de los cristales en crecimiento.

Descubrieron que las ondas sísmicas rebotantes sondearon repetidamente puntos cerca del centro de la Tierra desde diferentes ángulos. Al analizar la variación de los tiempos de viaje de las ondas sísmicas para diferentes terremotos, los científicos infieren que la estructura cristalizada dentro de la región más interna del núcleo interno probablemente sea diferente a la capa externa.

Dicen que podría explicar por qué las ondas se aceleran o desaceleran dependiendo de su ángulo de entrada a medida que penetran en el núcleo interno más interno.

Según el equipo de la ANU, los hallazgos sugieren que podría haber habido un evento global importante en algún momento durante la línea de tiempo evolutiva de la Tierra que condujo a un cambio "significativo" en la estructura cristalina o textura del núcleo interno de la Tierra.

"Aún quedan muchas preguntas sin respuesta sobre el núcleo interno más interno de la Tierra, que podría contener los secretos para reconstruir el misterio de la formación de nuestro planeta", dijo el profesor Tkalčić.

Los investigadores analizaron datos de alrededor de 200 terremotos de magnitud 6 o más de la última década.

Referencia: “Ondas reverberantes de hasta cinco veces a través del centro de la Tierra y el núcleo interno claramente anisotrópico” por Thanh-Son Phạm y Hrvoje Tkalčić, 21 de febrero de 2023, Nature Communications.DOI: 10.1038/s41467-023-36074-2