De qué está hecha la tierra
El núcleo terrestre es la capa geológica más interna del planeta Tierra. Se trata principalmente de una bola sólida con un radio de unos 1.220 km, lo que supone un 20% del radio de la Tierra o un 70% del radio de la Luna[1][2].
No hay muestras del núcleo de la Tierra accesibles para su medición directa, como sí las hay del manto terrestre[3]. La información sobre el núcleo de la Tierra procede principalmente del análisis de las ondas sísmicas y del campo magnético terrestre[4]. Se cree que el núcleo interno está compuesto por una aleación de hierro y níquel con algunos otros elementos. Se estima que la temperatura en la superficie del núcleo interno es de aproximadamente 5.700 K (5.430 °C; 9.800 °F), que es aproximadamente la temperatura de la superficie del Sol[5].
En 1936, la sismóloga danesa Inge Lehmann descubrió que la Tierra tiene un núcleo interno sólido distinto de su núcleo externo fundido[6][7] y dedujo su presencia estudiando los sismogramas de los terremotos de Nueva Zelanda. Observó que las ondas sísmicas se reflejan en el límite del núcleo interno y pueden ser detectadas por sismógrafos sensibles en la superficie de la Tierra. En 1938, Beno Gutenberg y Charles Richter analizaron un conjunto de datos más amplio y estimaron que el grosor del núcleo externo era de 1.950 km, con una transición empinada pero continua de 300 km de grosor hacia el núcleo interno, lo que implica un radio de entre 1.230 y 1.530 km para el núcleo interno[11]: p.372
Temperatura de la Tierra
Como hemos comentado en el contexto del metamorfismo, la temperatura interna de la Tierra aumenta con la profundidad. Sin embargo, como se muestra en la Figura 9.10, ese ritmo de aumento no es lineal. El gradiente de temperatura es de unos 15° a 30°C/km dentro de los 100 km superiores; luego desciende drásticamente a través del manto, aumenta más rápidamente en la base del manto y luego aumenta lentamente a través del núcleo. La temperatura es de unos 1000°C en la base de la corteza, de unos 3500°C en la base del manto y de unos 5000°C en el centro de la Tierra. El gradiente de temperatura en el interior de la litosfera (100 km superiores) es muy variable en función del entorno tectónico. Los gradientes son más bajos en las partes centrales de los continentes, más altos en las proximidades de las zonas de subducción y aún más altos en los límites divergentes.
Figura 9.10 Tasa generalizada de aumento de la temperatura con la profundidad en la Tierra. La temperatura aumenta hacia la derecha, por lo que cuanto más plana es la línea, más pronunciado es el gradiente de temperatura. Nuestra comprensión del gradiente de temperatura proviene de la información de las ondas sísmicas y del conocimiento de los puntos de fusión de los materiales de la Tierra. [SE]
Gradiente geotérmico
La Tierra se formó por el proceso de acreción. Tras la creación de nuestro sistema solar, los meteoritos se atrajeron gravitatoriamente y formaron objetos más grandes, que atrajeron masas mayores, hasta que nuestros planetas alcanzaron su tamaño actual. Este proceso acumuló mucho calor; cuando dos objetos chocan, se genera calor. Por eso tus manos se calientan cuando las aplastas durante mucho tiempo, o un clavo se calienta mucho cuando lo martilleas durante mucho tiempo. Este calor no se ha disipado totalmente y representa aproximadamente el 10% del calor total del interior de la Tierra.
La principal fuente de calor es la desintegración de elementos radiactivos. La desintegración radiactiva es un proceso natural; elementos inestables como el 238U (Uranio) o el 40K (Potasio) se estabilizan con el tiempo y producen lo que llamamos productos hijos: 206P (Plomo) para el Uranio y 40Ar (Argón) para el Potasio. Este proceso produce calor, que representa aproximadamente el 90% del calor total del interior de la Tierra.
La masa del núcleo de la Tierra
Todas las definiciones del IPCC están tomadas de Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribución del Grupo de Trabajo I al Cuarto Informe de Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, Anexo I, Glosario, pp. 941-954. Cambridge University Press.
“Hay otras posibles causas del cambio climático que podrían estar asociadas a la actividad solar o relacionadas con las variaciones de la temperatura del núcleo líquido de la Tierra, que es de unos 5.400 grados centígrados. No hace falta que haya un gran flujo de calor, sino que la temperatura del núcleo afecte al clima de la superficie. Hay un calor masivo en el interior de la Tierra”. Enlace. Véase también aquí.
El sentido común podría sugerir que todo ese calor debe tener un gran efecto en el clima. Pero la ciencia dice que no: la cantidad de energía calorífica que sale de la Tierra es en realidad muy pequeña y la tasa de flujo de ese calor es muy constante durante largos períodos de tiempo. El efecto sobre el clima es, de hecho, demasiado pequeño para que merezca la pena considerarlo.
Las capas exteriores de la Tierra, en su mayoría sólidas y rocosas, la corteza y el manto, tienen una baja conductividad térmica, por lo que actúan como un manto térmico que ralentiza el paso del calor a la superficie. En las primeras etapas de la historia de la Tierra, las temperaturas internas y los flujos de calor eran probablemente mucho más elevados que en la actualidad, en parte porque el planeta acababa de empezar a enfriarse y en parte porque el flujo de energía procedente de la desintegración radiactiva era mucho mayor entonces.