Núcleo de la tierra
El núcleo de la tierra ha sido desde siempre un enigma para los científicos, incluso muchas personas han llegado a creer que esta capa por su alta densidad, estaría compuesta de oro puro, sin embargo, en este artículo aprenderás que eso es falso y podrás leer lo que se sabe hoy sobre el núcleo.
¿Qué es el núcleo de la tierra?
El núcleo de la tierra es la capa más interna del planeta y de la geosfera. Está compuesto principalmente de hierro (un 70%) y níquel. Además, es una capa esférica con un radio de 3.470 kilómetros, aproximadamente del mismo tamaño que Marte.
Se divide en dos capas, el núcleo interno y externo. El núcleo externo está fundido (es líquido) debido a la alta temperatura en esa región de unos 6000°C. El núcleo interno en cambio es sólido debido a que se encuentra a una extrema presión (unos 3.6 millones de atmósferas).
Cerca del centro de la tierra, la temperatura del núcleo es de casi 7,000 ° C, más caliente que la superficie del Sol. La presión es tres millones y medio de la atmósfera de la Tierra al nivel del mar (3.6 millones de ATM).
Actualmente se sabe que la densidad varia de 12.8 gr/cm3 a 13 gr/cm3 en el centro de la tierra.
Finalmente, su importancia radica en que se relaciona al núcleo con la formación del campo magnético terrestre y todos los procesos dinámicos del planeta como la tectónica de placas.
Tabla resumen
Tabla del núcleo
| Características | Núcleo de la tierra |
| Densidad | 12.1 gr/cm3 a 13gr/cm3 |
| Temperatura | 4500°C a 7000°C |
| Radio | 3471 kilómetros |
| Diámetro | 6942 kilómetros |
| Presión | Hasta 3.6 millones de atmósferas (365 GPa) |
| Estado | Núcleo interno (sólido), Núcleo externo (líquido) |
| Composición | Aleación de hierro y níquel. Hierro (70%) |
Tabla del núcleo interno y externo
| Características | Núcleo externo | Núcleo interno |
|---|---|---|
| Estado | Líquido | Sólido |
| Densidad | 12.1 gr/cm3 a 12.8 gr/cm3 | 12.8 gr/cm3 a 13 gr/cm3 |
| Espesor | 2255 Km | 1216 Km |
| Temperatura | Entre 4.700 °C y 6500 °C | 5,200 °C a 7000°C |
| Presión | De 1.8 millones de atmósfera a 3.2 millones de atmósferas | Casi 3,6 millones de atmósferas (atm) |
| Composición | Hierro, níquel (NiFe) | Hierro, níquel (NiFe) |
Características y propiedades del núcleo de la tierra
Partes, capas o subdivisión
Los estudios de ondas sísmicas llevaron a los geólogos a dividir el núcleo en dos partes, el núcleo externo (entre 2,900 y 5,155 km de profundidad) y el núcleo interno (desde una profundidad de 5,155 km hasta el centro de la Tierra a 6,371 km).
El núcleo interno y externo se encuentran separados por la discontinuidad de Lehman, que es donde ocurre un cambio brusco en la propagación de las ondas sísmicas.
En este caso se pasa de el núcleo externo en estado líquido al núcleo interno en estado sólido.
Estado
El núcleo interno es una capa que se encuentra en estado sólido, mientras que el núcleo externo es una capa que se encuentra en estado líquido.
Temperatura y presión
La temperatura es extremadamente alta, y se compara con la temperatura de la superficie del sol, es decir que varía entre 6000°C a 7000°C. De hecho, esta temperatura hace que las rocas del núcleo externo se derritan o fundan y se comporte como un líquido.
La presión máxima alcanza los tres millones y medio de la atmósfera de la Tierra al nivel del mar, es decir 3.6 millones de atm. 365 GPa (=3,6 x 10 6 atmósferas)
Es debido a esta presión extrema que le núcleo interno se comprime tanto y logra comportarse como un sólido, a pesar de que esté igual o más caliente que el núcleo externo líquido.
Volumen y Masa
A pesar de que el núcleo no sea la capa más extensa, ocupa al menos un 16 % del volumen total de la tierra y un 32 % de toda la masa del planeta.
Densidad del núcleo de la tierra
Actualmente se sabe que el núcleo de la tierra tiene una densidad entre 12.8 gr/cm3 hasta unos 13 gr/cm3.
Si comparamos la densidad del oro con la densidad del núcleo terrestre, nos podríamos imaginar que el núcleo está compuesto por este valioso metal, sin embargo, veremos que no es cierto.
Composición química, mineralógica y litológica
Varios estudios lograron que los geólogos concluyeran que el núcleo de la tierra está compuesto en su mayoría por una aleación de hierro y níquel, y eso también explica su alta densidad, al menos un 70% del núcleo sería hierro.
De hecho, no se ha podido estudiar directamente el núcleo de la tierra y lo que se hace es que mediante estudios geológicos se compara la composición de los núcleos de los meteoritos con el núcleo terrestre.
Es así que se concluye que, si el núcleo de los meteoritos es principalmente una aleación de hierro y níquel, entonces el núcleo de la tierra debe ser igual, además, el estudio y comportamiento de las ondas sísmicas confirman esta teoría.
¿Cuánto mide?
El cálculo para medir el radio del núcleo terrestre se hizo restando el radio de la tierra que es igual a 6371 km menos la profundidad del manto inferior que es de 2900 km.
El resultado es que el radio del núcleo es igual a 3471 km, mientras que, si diámetro es igual a 6942 km, lo que representa un 19% del radio y diámetro total de la tierra.
De igual manera el espesor del núcleo interno sería igual a 1220 km. Mientras que el grosor del núcleo externo es igual a 2250 km
Profundidad
La profundidad del núcleo se compara con el radio de la tierra siendo igual a 6370 km, hasta el centro del planeta.
Los estudios geológicos de ondas sísmicas llevaron a los geólogos a dividir el núcleo en dos partes, el núcleo externo (entre 2,900 y 5,155 km de profundidad) y el núcleo interno (desde una profundidad de 5,155 km hasta el centro de la Tierra a 6,371 km
Límites
El núcleo es la capa de la tierra que conforma el centro del planeta y está rodeado por el manto y la corteza.
El límite superior del núcleo es la base del manto inferior, que se encuentra a unos 2900 km de profundidad. Esté límite en realidad es una discontinuidad, y se conoce como la discontinuidad de Gutengerg.
Así mismo podemos decir que el límite superior del núcleo externo es la discontinuidad de Gutengberg o la base del manto inferior.
Mientras que el contacto entre el núcleo interno y externo es a una profundidad de 5150 km.
Núcleo externo de la tierra
El núcleo externo del atierra es una capa líquida que se encuentra rodeando al núcleo interno y por debajo del manto inferior.
Se caracteriza porque tiene un espesor aproximado de 2255 km y una densidad de 12.1 gr/cm3 hasta unos 12.8 gr/cm3.
Se compone de material fundido rocoso rico en hierro y níquel.
Se sabe que es una capa “líquida” todo ello debido a que las altas temperaturas de entre 4700°C hasta 6500°C funden las rocas y la presión no es lo suficientemente altas como para mantener unidos a los átomos y elementos, la presión es de 1.8 millones de atm hasta 3.2 millones de atm.
El contacto superior con el manto se conoce como la discontinuidad de Gutenberg y se encuentra a una profundidad de 2900 km.
Núcleo interno de la tierra
El núcleo interno de la tierra es la capa más profunda del planeta, de hecho, conforma el centro de la tierra.
Se caracteriza por que tiene un radio de 1216 km y un diámetro aproximado de 2432 km. Su densidad alcanza los 13 gr/cm3 y es la más alta del planeta.
En cuanto a la temperatura en el núcleo interno es de unos 7000°C, pero a pesar de ello la capa se comporta como un sólido y todo debido a que se encuentra sometido a una extrema presión de hasta 3.6 millones de atmosferas.
Esta capa se compone principalmente de una aleación densa de hierro más níquel, con otros elementos pesados como el platino.
El contacto superior con el núcleo externo se conoce como la discontinuidad de Lehman y se encuentra a una profundidad de 5155 km
Diferencias entre el núcleo interno y externo
En la siguiente tabla se muestran las diferencias y características principales del núcleo interno y externo.
| Características | Núcleo externo | Núcleo interno |
| Estado | Líquido | Sólido |
| Densidad | 12.1 gr/cm3 a 12.8 gr/cm3 | 12.8 gr/cm3 a 13 gr/cm3 |
| Espesor | 2255 Km | 1216 Km |
| Temperatura | Entre 4.700 °C y 6500 °C | 5,200 °C a 7000°C |
| Presión | De 1.8 millones de atmósfera a 3.2 millones de atmósferas | Casi 3,6 millones de atmósferas (atm) |
| Composición | Hierro, níquel (NiFe) | Hierro, níquel (NiFe) |
¿Cómo se formó el núcleo de la tierra?
El origen y formación del núcleo se remonta hace unos 4600 millones de años, después de que ya se había formado el sol, una nube de polvo, gases y planetesimales se encontraban en el espacio y por efecto de la gravedad y fuerzas de atracción comenzaron a unirse.
Mientras se unían y chocaban entre sí poco a poco formaron el planeta primitivo que por las altas temperaturas y presiones era solo una masa de roca fundida o masa de magma.
Mientras transcurría el tiempo, aquella masa de roca fundida, se enfriaba e igualmente por efectos de la gravedad los elementos químicos más densos se fueron hacia el centro y los menos densos hacia la superficie.
Como ya te imaginas, aquellos elementos densos que se fueron hacia el centro actualmente conforman el núcleo de la tierra y el centro de la tierra.
Es así que también se puede concluir que las capas de la tierra se van a diferenciar por la densidad, de mas densos en el centro hacia menos densos en la superficie. Y así, es de hecho la corteza de la tierra es la capa menos densa de todas.
¿Cómo se descubrió el núcleo de la tierra?
El estudio y descubrimiento de las capas de la tierra se hacen observando el comportamiento ondas sísmicas P y S, que se generan cuando ocurre un terremoto en la corteza.
Utilizando un conjunto global de sismógrafos, los sismólogos detectan ondas P y S directas hasta 105 ° desde el foco de un terremoto. Entre 105 ° y 140 ° hay una «zona de sombra» donde no llegan ondas P directas a la superficie de la Tierra.
Esta zona de sombra es causada por una discontinuidad, que es el límite del núcleo del manto. Cuando las ondas P pasan del manto al núcleo, se refractan o se doblan. La refracción desvía las ondas P lejos de la zona de sombra.
Ninguna onda S llega más allá de 105 °. Su ausencia en esta región muestra que no viajan a través del núcleo externo. Recuerde que las ondas S no se transmiten a través de líquidos. El hecho de que las ondas S no pasen a través del núcleo externo indica que el núcleo externo es líquido.
Los patrones de refracción de las ondas P, indican que existe otro límite dentro del núcleo. Es el límite entre el núcleo externo líquido y el núcleo interno sólido.
Aunque las ondas sísmicas nos dicen que el núcleo externo es líquido y el núcleo interno es sólido, otra evidencia nos dice que el núcleo está compuesto de hierro y níquel.
Estudios más detallados, realizados en las décadas de 1980 y 1990, muestran que las ondas sísmicas viajan a diferentes velocidades en diferentes direcciones a través del núcleo interno, por lo que el núcleo interno no es homogéneo.
Una serie de mediciones sugiere que el núcleo interno, que se encuentra dentro de su funda líquida, está girando a una velocidad significativamente más rápida que el manto y la corteza.
Otros investigadores han propuesto que el núcleo interno sólido se puede convencer al igual que el manto sólido.
¿Cuál es la importancia del núcleo?
La importancia del núcleo radica en que es el motor que provee de energía térmica para que ocurran todos los procesos dinámicos en el planeta, es decir la dinámica de la tierra es gracias al núcleo.
Otro factor aun mas importante es que se asocia el movimiento y dinámica del núcleo externo con la ocurrencia del campo magnético de la tierra. El campo magnético protege al planeta de los vientos solares que si llegasen a topar la superficie no permitiría la vida.
El núcleo y el campo magnético de la tierra
Lo más probable es que el campo magnético de la Tierra se genere dentro del núcleo externo. Los metales son buenos conductores de electricidad y los metales en el núcleo externo son líquidos y muy móviles.
Se producen dos tipos de movimiento en el núcleo externo líquido:
- Debido a que el núcleo externo es mucho más caliente en su base que en su superficie, el metal líquido se convence.
- Los metales ascendentes y descendentes son desviados por el giro de la Tierra. Estas convectivas, girando
Se cree que los conductores de líquido generan el campo magnético de la Tierra.
Los campos magnéticos son comunes en planetas, estrellas y otros objetos en el espacio. Nuestro sistema solar casi seguramente poseía un campo magnético débil cuando se formó por primera vez.
Los metales que fluyen del núcleo externo líquido de la Tierra amplificaron parte de esta fuerza magnética original para iniciar el campo magnético de la Tierra. El campo magnético de la Tierra está aproximadamente alineado con el eje de rotación de la Tierra porque el giro de la Tierra afecta el flujo de metal en el núcleo externo.
¿Qué pasaría si no existiera el núcleo?
Como se mencionó el núcleo es el motor responsable para que se genere la dinámica del planeta y sobre todo el campo magnético de la tierra.
Actualmente se sabe que el enfriamiento del núcleo es inevitable y de hecho el núcleo interno aumenta de tamaño cada día debido a que el núcleo externo se va solidificando por el enfriamiento.
Esto lleva a la conclusión de que cuando el núcleo se enfríe totalmente, el planeta tierra “moriría” es decir que toda la dinámica del planeta desaparecería, los continentes dejarían de moverse, la actividad volcánica que mantiene la atmósfera no existiera, el campo magnético desaparecería, y toda la vida estaría expuesta.
Es más no existiría la posibilidad de que exista vida, las consecuencias serían devastadoras. Pero la humanidad tiene mucho tiempo para buscar una solución, ya que nuestro planeta aun está en mitad de su vida.
Soy ingeniero geólogo con experiencia y conocimiento en el área de exploración minera, hidrocarburos, evaluación de depósitos minerales metálicos y no metálicos, exploración de piedras preciosas y de metales preciosos, procesamiento de datos geológicos en software especializado y métodos de explotación de recursos naturales.
Además, tengo conocimiento en geología aplicada a la ingeniería geológica, donde se incluye el estudio de suelos, rocas y agua para la construcción de obras de ingeniería civil.
¿cuales son los fenómenos que ocurren en el núcleo interno?
Entonces.. que capa tiene mayor grosor el manto o el núcleo?
Teóricamente, la suma del núcleo interno y externo sería mas grueso que el manto como tal, sin embargo esta es una media lineal, siendo el manto el que mayor volumen ocupa en el planeta
Excelente explicación todas con sus debidas numeraciones y probabilidades 👏👏👏👏