junio 17, 2021

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El núcleo interno de hierro sólido de la tierra está creciendo más rápido que un lado

Según un nuevo estudio, el núcleo interno de hierro sólido de la Tierra ha estado creciendo más rápido que una página durante más de 500 millones de años.

Crece más rápido bajo el mar de Banda en Indonesia que bajo Brasil, pero los investigadores sísmicos de la Universidad de California, Berkeley, están investigando el evento ya que esta línea de crecimiento aleatorio no se ha debilitado significativamente.

La gravedad actuó para distribuir uniformemente el nuevo crecimiento, que estaba hecho de cristales de hierro, cuando el hierro fundido comenzó a enfriarse, manteniendo un centro interior esférico.

Este crecimiento centrífugo está indicado por algo en el núcleo central debajo de Indonesia, que elimina el calor del núcleo interno a un ritmo más rápido que en Brasil en el lado opuesto del planeta, dijo el equipo. .

Los investigadores dicen que el descubrimiento podría ayudar a “demostrar límites flexibles” entre 500 millones y 1.500 millones de años en la era del núcleo interno.

Cortar el interior de la tierra muestra que el núcleo interno de hierro sólido (rojo) crece lentamente al inhabilitar el núcleo externo (naranja) del hierro líquido. Las ondas sísmicas viajan más rápido que el ecuador (flecha verde) entre los polos norte y sur (flechas azules) a través del centro interior de la Tierra.

Cuatro capas del planeta tierra.

Azulejo superior: A profundidades de hasta 70 km, es la capa exterior de la Tierra, que cubre los océanos y los accidentes geográficos.

Mandil: Recorriendo 2.890 km con la armadura inferior, está formado por rocas de silicato ricas en hierro y magnesio en lugar de la capa más densa del planeta y las superposiciones de corteza.

Centro al aire libre: Corriendo a una profundidad de 2.890-5.150 km, el área está hecha de hierro fundido y níquel con componentes más livianos.

Núcleo central: A una profundidad de 6.370 km en el centro de la tierra, se cree que esta región está compuesta de hierro sólido y níquel.

Este límite a la edad del centro sólido de la Tierra permite a los científicos aprender más sobre el campo magnético, que nos protege de la radiación solar dañina.

“Esto puede ayudar en la discusión de cómo se formó el campo magnético antes de la existencia de un núcleo interno sólido”, dijo Barbara Romanovich, coautora del estudio.

“Sabemos que el campo magnético ya existía hace 3 mil millones de años, por lo que otros procesos deben haber bombeado convección en el núcleo externo en ese momento”.

La temprana edad del núcleo interno, temprano en la historia de la Tierra, el calor de hervir el núcleo líquido provino de los elementos ligeros que lo separaban del hierro, no de la cristalización del hierro, como vemos hoy.

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“El debate sobre la edad del centro interior ha estado ocurriendo durante mucho tiempo”, dijo el científico asistente del proyecto Daniel Frost.

El problema es: si el núcleo interno solo pudiera durar 1.500 millones de años, según lo que sabemos sobre cómo pierde calor y qué tan caliente está, ¿de dónde vino el antiguo campo magnético?

“De ahí surgió esta idea de elementos ligeros disueltos”.

El desarrollo asimétrico del núcleo interno, que crece a diferentes ritmos en cada lado del planeta, explica el misterio de tres décadas de antigüedad, explicó Frost.

El misterio es que el hierro cristalizado en el centro parece estar alineado hacia el oeste en lugar de hacia el este en el eje de rotación de la Tierra.

Un mapa que muestra mediciones sísmicas (triángulos) de investigadores que miden ondas sísmicas de terremotos (círculos) para estudiar el centro interior de la Tierra.

Un mapa que muestra mediciones sísmicas (triángulos) de investigadores que miden ondas sísmicas de terremotos (círculos) para estudiar el centro interior de la Tierra.

El equipo dice que los científicos esperan que los cristales estén aproximadamente orientados, en lugar de tener un lado del planeta a favor del otro.

En un intento de explicar las observaciones, desarrollaron un modelo informático del crecimiento de cristales en el núcleo interno.

Su modelo cubre el desarrollo geofísico, cómo se descomponen los materiales en la Tierra y la física mineral del hierro a alta presión y alta temperatura.

“El modelo simple parecía inusual: el centro interior era asimétrico”, dijo Frost.

“Como algunos han sugerido, el lado oeste se ve diferente del lado este al centro, no solo la parte superior del centro interior. La única forma en que podemos explicarlo es que una página crece más rápido que otra. ‘

El crecimiento asimétrico, aproximadamente un 60 por ciento más alto en el este que en el oeste, puede dar preferencia a los cristales de hierro en el eje de rotación, y este modelo ilustra que hay más alineación en el oeste que en el este.

“Lo que proponemos en este estudio es un modelo de convección sólida en el núcleo interno, que se ajusta a las observaciones sísmicas y las condiciones de los límites geofísicos confiables”, dijo Romanovich.

El interior de la tierra tiene capas como cebollas. El núcleo interno de hierro-níquel sólido tiene un radio de 745 millas), o aproximadamente tres cuartos del tamaño de la luna y 1,500 millas de espesor con un núcleo externo líquido de hierro fundido y níquel.

El núcleo exterior está rodeado por 1.800 millas de roca caliente y la superficie está cubierta con una fina y fría corteza de roca.

La condensación ocurre en el núcleo externo, que hierve lentamente a medida que el calor del hierro cristalizado escapa del núcleo interno, y la roca caliente se mueve hacia arriba para llevar este calor desde el centro del planeta a la superficie.

U.C.  Un nuevo modelo de los sismólogos de Berkeley sugiere que el centro interior de la Tierra crece más rápido en su lado este (izquierda) que en su lado occidental.  La gravedad equilibra el crecimiento asimétrico al empujar los cristales de hierro hacia los polos norte y sur (flechas).

U.C. Un nuevo modelo de los sismólogos de Berkeley sugiere que el centro interior de la Tierra crece más rápido en su lado este (izquierda) que en su lado occidental. La gravedad equilibra el crecimiento asimétrico al empujar los cristales de hierro hacia los polos norte y sur (flechas).

¿Qué es el campo magnético de la Tierra y cómo nos protege?

El campo magnético de la Tierra es una capa de carga eléctrica que rodea nuestro planeta.

El campo protege la vida de nuestro planeta porque llama a las partículas cargadas disparadas por el sol “viento solar”.

Sin esta capa protectora, estas partículas eliminarían la capa de ozono, que es nuestra única línea de defensa contra la dañina radiación ultravioleta.

Los científicos creen que el centro de la tierra es responsable de crear su campo magnético.

Cuando el hierro fundido escapa al núcleo exterior de la Tierra, genera corrientes convectivas.

Estas corrientes crean corrientes eléctricas que crean un campo magnético en un proceso natural llamado geodinamo.

El intenso movimiento de ebullición en el centro exterior crea el campo magnético de la Tierra.

Según el modelo informático de Frost, a medida que crecen los cristales de hierro, la gravedad redistribuye el exceso de crecimiento del este de oeste a oeste en el centro interior.

Descubrieron que el movimiento de los cristales en el centro interior, cerca del punto de fusión del hierro, alinea la red cristalina con el eje de rotación de la tierra, más al oeste que al este.

Este modelo predice con precisión las nuevas observaciones de los investigadores sobre los tiempos de viaje de las ondas sísmicas a través del centro interior.

La anisotropía o diferencia en los tiempos de viaje paralelos y perpendiculares al eje de rotación aumenta con la profundidad.

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Una fuerte anisotropía compensa la distancia hacia el oeste de 250 millas desde el eje de rotación de la Tierra.

El modelo de crecimiento del núcleo interno proporciona límites a la proporción de níquel a hierro en el centro de la tierra, dijo Frost.

Su muestra no reproduciría con precisión las observaciones sísmicas si el níquel de la muestra interior no estuviera entre el cuatro y el ocho por ciento.

Esto está cerca de la proporción de meteoritos metálicos que alguna vez fueron los centros de planetas enanos de nuestro sistema solar.

Este modelo también les dice a los geólogos qué tan viscoso o fluido es el núcleo interno.

“Recomendamos que la viscosidad del centro interior sea relativamente grande”, dijo Romanovich.

Este es “un parámetro de entrada importante para los geólogos que estudian los procesos de dínamo en el centro exterior”.

Estos hallazgos se presentarán en la revista Nature Geoscience.

El núcleo de hierro líquido de la Tierra forma un campo magnético.

Se cree que el campo magnético de nuestro planeta se formará en las profundidades del centro de la tierra.

Nadie ha viajado nunca al centro de la Tierra, pero al estudiar las ondas de choque de los terremotos, los físicos han podido desarrollar su posible estructura.

En el corazón de la Tierra hay un núcleo interno sólido, dos tercios del tamaño de la Luna, hecho principalmente de hierro.

A 5.700 C, este hierro está tan caliente como la superficie del sol, pero la presión aplastante causada por la gravedad evita que se licue.

Está rodeado por 1.242 millas (2.000 km) de hierro, níquel y otros metales pequeños.

El metal aquí es líquido debido a menos presión que el núcleo interno.

Las diferencias de temperatura, presión y composición en el núcleo externo hacen que la materia densa y caliente se hunda en el metal fundido, lo que genera corrientes de convección a medida que aumenta el material caliente.

La fuerza de ‘Coriolis’ causada por la rotación de la tierra también causa rotación.

Este flujo de hierro líquido crea corrientes eléctricas, lo que resulta en la formación de campos magnéticos.

Los metales cargados que pasan por estos campos generan su propia electricidad, por lo que el ciclo continúa.

Este anillo autosuficiente se llama geodinamo.

El vórtice causado por la fuerza de Coriolis indica que los campos magnéticos individuales están alineados aproximadamente en la misma dirección, y su efecto combinado crea un campo magnético más amplio alrededor del planeta.