La Tierra se mueve mucho bajo nuestros pies: un nuevo estudio muestra que el núcleo interno oscila

Los científicos de la USC han encontrado evidencia de que el núcleo interno de la Tierra oscila, lo que contradice los modelos previamente aceptados que sugerían que rota constantemente a un ritmo más rápido que la superficie del planeta.

Su estudio, publicado hoy en Avances de la ciencia, muestra que el núcleo interno cambió de dirección en el período de seis años de 1969 a 1974, según el análisis de los datos sísmicos. Los científicos dicen que su modelo de movimiento del núcleo interno también explica la variación en la duración del día, que se ha demostrado que oscila de manera persistente durante las últimas décadas.

«A partir de nuestros hallazgos, podemos ver los cambios en la superficie de la Tierra en comparación con su núcleo interno, como la gente ha afirmado durante 20 años», dijo John E. Vidale, coautor del estudio y profesor de Ciencias de la Tierra de la USC Dornsife College of Letras, Artes y Ciencias. «Sin embargo, nuestras últimas observaciones muestran que el núcleo interno giró un poco más lento entre 1969 y 1971 y luego se movió en la otra dirección entre 1971 y 1974. También notamos que la duración del día creció y se redujo como se predijo.

«La coincidencia de esas dos observaciones hace que la oscilación sea la interpretación probable».

El análisis de las pruebas atómicas determina la velocidad y la dirección de rotación

Nuestra comprensión del núcleo interno se ha expandido dramáticamente en los últimos 30 años. Se ha demostrado que el núcleo interno, una bola densa y caliente de hierro sólido del tamaño de Plutón, se mueve y/o cambia durante décadas. También es imposible observar directamente, lo que significa que los investigadores luchan con mediciones indirectas para explicar el patrón, la velocidad y la causa del movimiento y los cambios.

La investigación publicada en 1996 fue la primera en proponer que el núcleo interno gira más rápido que el resto del planeta, también conocido como súper rotación, a aproximadamente 1 grado por año. Los hallazgos posteriores de Vidale reforzaron la idea de que el núcleo interno gira en exceso, aunque a un ritmo más lento.

Utilizando datos de la matriz sísmica de gran apertura (LASA), una instalación de la Fuerza Aérea de EE. UU. en Montana, el investigador Wei Wang y Vidale encontraron que el núcleo interno giraba más lento de lo previsto anteriormente, aproximadamente 0,1 grados por año. El estudio analizó las ondas generadas a partir de las pruebas de bombas nucleares subterráneas soviéticas entre 1971 y 1974 en el archipiélago ártico Novaya Zemlya utilizando una nueva técnica de formación de haces desarrollada por Vidale.

Los nuevos hallazgos surgieron cuando Wang y Vidale aplicaron la misma metodología a un par de pruebas atómicas anteriores debajo de la isla Amchitka en la punta del archipiélago de Alaska: Milrow en 1969 y Cannikin en 1971. Al medir las ondas de compresión resultantes de las explosiones nucleares, descubrieron el núcleo interno había invertido la dirección, subgirando al menos una décima de grado por año.

Este último estudio marcó la primera vez que la conocida oscilación de seis años se indicó a través de la observación sismológica directa.

«La idea de que el núcleo interno oscila era un modelo que existía, pero la comunidad estaba dividida sobre si era viable», dice Vidale. «Entramos en esto esperando ver la misma dirección y velocidad de rotación en el par anterior de pruebas atómicas, pero en cambio vimos lo contrario. Nos sorprendió bastante descubrir que se estaba moviendo en la otra dirección».

Investigaciones futuras para profundizar en por qué se formó el núcleo interno

Vidale y Wang señalaron que la investigación futura dependería de encontrar observaciones suficientemente precisas para comparar con estos resultados. Mediante el uso de datos sismológicos de pruebas atómicas en estudios previos, han podido identificar la ubicación y el momento exactos del evento sísmico muy simple, dice Wang. Sin embargo, Montana LASA cerró en 1978 y la era de las pruebas atómicas subterráneas de EE. UU. ha terminado, lo que significa que los investigadores tendrían que confiar en datos de terremotos comparativamente imprecisos, incluso con los avances recientes en instrumentación.

El estudio respalda la especulación de que el núcleo interno oscila en función de las variaciones en la duración del día, más o menos 0,2 segundos durante seis años, y los campos geomagnéticos, los cuales coinciden con la teoría tanto en amplitud como en fase. Vidale dice que los hallazgos proporcionan una teoría convincente para muchas preguntas planteadas por la comunidad investigadora.

«El núcleo interno no está fijo, se mueve bajo nuestros pies y parece ir y venir un par de kilómetros cada seis años», dijo Vidale. «Una de las preguntas que tratamos de responder es, ¿el núcleo interno se mueve progresivamente o está mayormente bloqueado en comparación con todo lo demás a largo plazo? Estamos tratando de entender cómo se formó el núcleo interno y cómo se mueve con el tiempo, esto es un paso importante para comprender mejor este proceso».