?Por qu¨¦ se sabe que los n¨²cleos de la Tierra rotan?

La Tierra est¨¢ compuesta por capas m¨¢s o menos conc¨¦ntricas que, a grandes rasgos, son la corteza, el manto y el n¨²cleo. Cada una de ellas esta a su vez dividida en otras. Como indicas en tu pregunta, la Tierra tiene un n¨²cleo que tiene dos capas principales: lo que conocemos como n¨²cleo externo, que es l¨ªquido, y lo que llamamos n¨²cleo interno, que es s¨®lido. El hecho de que el n¨²cleo gire con el resto de la Tierra no supondr¨ªa ning¨²n problema si toda la Tierra fuera s¨®lida, ya que todo girar¨ªa de manera s¨ªncrona, acoplada. El problema surge porque el n¨²cleo externo es l¨ªquido. Esto significa que existe una desconexi¨®n entre lo que pasa por encima y por debajo de este nivel. La Tierra podr¨ªa rotar y no transmitir su rotaci¨®n al n¨²cleo interno.

Sabemos que el n¨²cleo externo es l¨ªquido porque no es atravesado por las ondas s¨ªsmicas de tipo S, las cuales producen un movimiento de cizalla que no se puede propagar en los l¨ªquidos. Tambi¨¦n sabemos que est¨¢ compuesto por hierro, n¨ªquel, y algunos elementos m¨¢s ligeros (oxigeno, silicio, azufre). Tiene una temperatura muy alta, de unos 3000 ¡ãC. Todo ello hace que este l¨ªquido tenga una viscosidad baja, y por ello, es muy m¨®vil. Y eso provoca una serie de movimientos, a veces muy organizados, y otras veces no tanto. Entre ellos domina la formaci¨®n de una especie de remolino, llamado ¡®cilindro tangencial¡¯, que es b¨¢sicamente coaxial con el eje de rotaci¨®n terrestre. Este origina la mayor parte del campo magn¨¦tico terrestre ya que, como hemos visto, el n¨²cleo externo est¨¢ formado por metales, que son los elementos potencialmente m¨¢s magn¨¦ticos. Adem¨¢s, el n¨²cleo externo tiene otros movimientos m¨¢s ca¨®ticos controlados por los cambios de temperatura, por la aceleraci¨®n de Coriolis y por la ley de conservaci¨®n del momento angular de un cuerpo en rotaci¨®n. Todos ellos originan el resto del campo magn¨¦tico de la Tierra. El campo magn¨¦tico total, generado en el n¨²cleo externo, se acopla al n¨²cleo interno, compuesto tambi¨¦n por hierro y n¨ªquel en su mayor parte. El proceso es similar al de un im¨¢n que atrae a un trozo de hierro. Como la Tierra gira y el n¨²cleo externo con ella, el campo magn¨¦tico generado por este ¨²ltimo interacciona con el n¨²cleo interno haci¨¦ndolo girar.

Y aqu¨ª llegamos a lo m¨¢s interesante. La rotaci¨®n de la Tierra se est¨¢ ralentizando, sobre todo por efecto de las mareas, que son grandes masas de agua que se mueven de manera distinta seg¨²n la latitud y la longitud y ejercen mucho rozamiento en su movimiento. Esto tiene diversas consecuencias. Una es que la Luna est¨¢ cada vez m¨¢s lejos. Otra es que la ralentizaci¨®n en el giro de nuestro planeta no se transmite de manera inmediata al n¨²cleo interno, ya que est¨¢ unido al resto de la Tierra por una capa l¨ªquida de m¨¢s de 1000 km de radio que no transmite los esfuerzos como lo har¨ªa un s¨®lido. Por ello, el n¨²cleo interno sigue girando algo m¨¢s r¨¢pido que el resto de la Tierra. De hecho, es este movimiento el que general el ¡®cilindro tangencial¡¯ que hemos descrito m¨¢s arriba en una especia de proceso que se retroalimenta.

Y ?c¨®mo sabemos todo esto? El origen del campo magn¨¦tico se sabe porque se hacen modelos magnetohidrodin¨¢micos con enorme precisi¨®n que permiten conocer perfectamente las consecuencias de la din¨¢mica del n¨²cleo externo, es decir, la formaci¨®n del campo magn¨¦tico terrestre. Estos modelos se publicaron en 1995, as¨ª que son relativamente recientes. Por otro lado, los sism¨®logos han comprobado que, efectivamente, el n¨²cleo interno gira m¨¢s r¨¢pido que el resto de la Tierra comparando los tiempos de llegada de las ondas s¨ªsmicas que se generan a altas latitudes (terremotos en regionales polares) y se registran en sus ant¨ªpodas. Estas variaciones en los tiempos de recorrido se han explicado mediante cambios en la posici¨®n relativa entre el n¨²cleo interno y el externo precisamente por la rotaci¨®n m¨¢s r¨¢pida del primero. Sin embargo, no hay acuerdo sobre cu¨¢nto es el exceso de velocidad del n¨²cleo interno frente al externo.

Aunque todos estos datos son relativamente recientes, hay unos modelos anteriores, de la d¨¦cada de los setenta, que ya propon¨ªan que, debido a la ley de conservaci¨®n del momento angular, el n¨²cleo interno ten¨ªa que girar m¨¢s r¨¢pido que el externo y que el resto de la Tierra.

Puy Ayarza Arribas es doctora en Ciencias Geol¨®gicas y directora del Departamento de Geolog¨ªa de la Universidad de Salamanca.

Pregunta enviada v¨ªa email por Viladim Pujols

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