Estudio revela la estructura del núcleo interno anisotrópico de la Tierra
Por Li Yuan, Academia China de Ciencias
31 de marzo de 2023.
El núcleo interno de la Tierra y el campo geomagnético. Crédito: IGCAS.
Un campo geomagnético se genera en el interior de la Tierra y se extiende hacia el espacio exterior para proteger a la Tierra de la radiación cósmica y las partículas cargadas del viento solar. El campo magnético es generado por la convección de fluidos de hierro fundido cargados en el núcleo exterior de la Tierra.
En contraste con el núcleo externo homogéneo convectivo, el núcleo interno de la Tierra no es homogéneo y es anisotrópico. La velocidad sísmica en la dirección polar es ~2–3% más rápida que en la dirección ecuatorial.
Recientemente, investigadores dirigidos por los profesores Li Heping y He Yu del Instituto de Geoquímica de la Academia de Ciencias de China (IGCAS) han revelado que la estructura del núcleo interno anisotrópico de la Tierra está impulsada por el campo geomagnético dipolar.
El estudio fue publicado en Nature Communications el 24 de marzo.
El año pasado, un estudio publicado en Nature reveló que el núcleo interno de la Tierra no es un sólido normal, sino una composición de hierro sólido y elementos ligeros de tipo líquido (hidrógeno, oxígeno y carbono), que también se conoce como estado superiónico.
En el estudio actual, los investigadores encontraron que la aleación de Fe-H de empaque compacto hexagonal (hcp) exhibía tanto anisotropía sísmica como anisotropía de difusión de iones H en condiciones de alta presión y temperatura en el núcleo interno de la Tierra.
En presencia de un campo eléctrico externo, la alineación de la red Fe-H con el eje c apuntando en la dirección del campo fue energéticamente favorable. Debido a este efecto, la alineación de la red de Fe-H podría ser impulsada por un campo eléctrico.
Considerando la distribución del campo electromagnético en el núcleo interno, se estableció una interacción entre el núcleo interno y el campo geomagnético. La textura alineada impulsada por el campo geomagnético exhibió una anisotropía sísmica significativa, lo que explica las velocidades sísmicas anisotrópicas en el núcleo interno.
"¡Es intrigante! Los hidrógenos móviles dentro del núcleo interno de la Tierra pueden correlacionarse con el campo geomagnético y, por lo tanto, formar una textura anisotrópica, lo que debería darnos una nueva perspectiva para comprender los misterios del núcleo interno de la Tierra y el campo magnético de la Tierra", dijo el Dr. He. Yu, autor correspondiente del estudio.
"Más allá de las implicaciones geocientíficas, las propiedades físicas únicas del efecto superiónico también son vitales para que podamos comprender mejor los comportamientos de la materia superiónica en condiciones extremas del interior de los exoplanetas", dijo el Dr. Sun Shichuan, primer autor del estudio.
Fuente:
https://phys.org/news/2023-03-earth-anisotropic-core-driven-dipole.html