Fuente: Geophysical Research Letters
This is an authorized translation of an Eos article. Esta es una traducción al español autorizada de un artículo de Eos.
El núcleo interno de la Tierra está dominado por hierro, el cual puede existir como un material sólido en más de una forma cristalográfica (está cualidad permite que el hierro se combine con otros elementos para formar aleaciones). La forma más estable del hierro a temperatura ambiente es la estructura cúbica centrada en el cuerpo (bcc). A presiones extremadamente altas, es estable en su fase hexagonal compacta (hcp). Sin embargo, se debate fuertemente la estructura del hierro en el centro de la Tierra. En un nuevo estudio, Sun y colaboradores se acercan a una respuesta.
La deliberación se centra en las temperaturas de fusión de las dos fases del hierro a presiones del núcleo: 323 gigapascales en la frontera del núcleo interno y a 360 gigapascales en el centro del núcleo. Estudios anteriores han tenido problemas en estimar las temperaturas de fusión con precisión. Las mejores estimaciones han tenido un rango de incertidumbre de 500 K.
Los investigadores utilizan dos tipos de simulaciones de interacción atómica para estimar las temperaturas de fusión del hierro en el núcleo interno: de forma clásica y ab initio. Ambos enfoques tienen ventajas y desventajas, pero ninguno ha proporcionado una respuesta clara todavía. En el nuevo estudio, los científicos unieron las dos estrategias de simulación para calcular las temperaturas de fusión del hierro en su formas hcp y bcc en el núcleo de la Tierra.
Ellos encontraron que la fase hcp es la fase estable del hierro en el núcleo interno. La temperatura de fusión de hierro hcp siempre es más alta que la de la fase bcc, pero la diferencia es muy pequeña. A presiones cercanas a aquellas en la frontera del núcleo interno, el estudio reporta una temperatura de fusión de 6,357 ± 45 K para la fase hcp y de 6,168 ± 80 K para la fase bcc. A presiones similares al centro del núcleo, la temperatura de fusión fue de 6,692 ± 45 K para la fase hcp y 6,519 ± 80 K para la fase bcc.
La investigación ofrece nuevas perspectivas sobre la estructura, evolución y dinámica del núcleo de la Tierra. Los trabajos futuros, dicen los científicos, deberían incluir el efecto del níquel y los elementos ligeros en las simulaciones de la estructura del núcleo interno. (Geophysical Research Letters, https://doi.org/10.1029/2022GL102447, 2023).
—Aaron Sidder, Escritor de ciencia
This translation by Daniela Navarro-Pérez (@DanJoNavarro) was made possible by a partnership with Planeteando. Esta traducción fue posible gracias a una asociación con Planeteando.