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El núcleo de la Tierra podría albergar una reserva de hidrógeno equivalente a 45 océanos, según estudio

Estrutura central da Terra, nucleo
Estrutura central da Terra, nucleo - Vadim Sadovski/shutterstock.com

Un nuevo descubrimiento científico promete cambiar completamente la comprensión de la composición interna de nuestro planeta y el origen de los elementos volátiles esenciales para la vida. Pesquisadores identificó que el núcleo de Terra puede contener vastas reservas de hidrógeno, con un volumen estimado que varía entre 9 y 45 veces la cantidad de agua presente en todos los océanos de la superficie de la Tierra combinados. Las conclusiones se obtuvieron a partir de experimentos avanzados que simularon las condiciones extremas de presión y temperatura que existen en el centro del globo.

Los datos indican que este hidrógeno no se encuentra en forma de agua líquida, sino disuelto en las aleaciones metálicas que forman el núcleo. Estima Este elemento representa del 0,07% al 0,36% de la masa total de la región central del planeta. La concentración de Essa, aunque parece pequeña en términos porcentuales, se traduce en una cantidad colosal de materia a escala planetaria, lo que sugiere que el interior de Terra es mucho más rico en elementos ligeros que los modelos geológicos anteriores propuestos.

El estudio corrobora una teoría crucial sobre la formación planetaria que ocurrió hace unos 4.500 millones de años. La evidencia sugiere que agua e hidrógeno se incorporaron al planeta durante las primeras etapas de su formación, mientras Terra aún estaba acumulando masa y diferenciando sus capas. Isso contradice la hipótesis de que la mayor parte del agua habría llegado más tarde, traída por impactos de cometas y asteroides durante el período conocido como bombardeo tardío.

Simulación de condiciones extremas en el laboratorio.

Para lograr estos resultados, el equipo de científicos utilizó cámaras de alta presión para recrear el ambiente hostil del núcleo de la Tierra. En las simulaciones de Nessas se analizó el comportamiento del hidrógeno y el silicio al ser sometidos a compresiones gigantescas, similares a las que se producen a miles de kilómetros de profundidad. El objetivo era observar cómo estos elementos interactúan con el hierro, principal componente del núcleo.

Las pruebas revelaron que, en estas condiciones específicas, el hidrógeno tiende a disolverse fácilmente en el hierro fundido y queda “atrapado” en la estructura mineral resultante. El proceso de disolución de Esse crea compuestos estables que atrapan el elemento en lo profundo, impidiendo que escape al manto o la corteza. La metodología permitió calcular la capacidad de almacenamiento del núcleo sin necesidad de recolectar directamente muestras físicas, algo imposible con la tecnología actual.

La investigación utilizó un enfoque comparativo para validar los datos, estableciendo diferentes escenarios de saturación:

– El escenario conservador proyecta una cantidad de hidrógeno equivalente a nueve océanos globales.

– El escenario de máxima saturación sugiere un volumen correspondiente a 45 océanos.

– La variación depende directamente de la proporción de otros elementos ligeros, como el silicio, presentes en la mezcla metálica.

– La densidad final observada en las simulaciones coincide con las lecturas sismológicas actuales del núcleo de Terra.

Impacto en la evolución geológica y magnética.

La presencia masiva de hidrógeno en el núcleo tiene consecuencias directas para la dinámica interna del planeta y para la generación del campo magnético terrestre. El núcleo externo, compuesto por metales en estado líquido, se mueve generando corrientes eléctricas que, a su vez, crean el escudo magnético que protege al Terra de la radiación solar. La introducción de elementos ligeros como el hidrógeno cambia la densidad y viscosidad de este fluido, influyendo en la eficiencia y estabilidad de esta geodinamo natural.

Además, los movimientos de convección en el manto terrestre, responsables de la tectónica de placas y el vulcanismo, reciben aportes térmicos y químicos del núcleo. La termodinámica del interior profundo se ve afectada por la presencia de hidrógeno, que puede facilitar la liberación de calor residual y mantener el núcleo activo durante más tiempo que si estuviera compuesto únicamente de hierro puro y níquel. La dinámica de Essa refuerza la visión de que el ciclo del agua y los volátiles en Terra es un sistema integrado que conecta la superficie con capas más profundas.

Las observaciones sismológicas de larga data ya indicaban que el núcleo de Terra era ligeramente menos denso de lo que debería ser una esfera de hierro puro. El fenómeno Esse, llamado “déficit de densidad”, intrigó a los geofísicos. Confirmar que el hidrógeno actúa como un elemento de aleación importante ofrece una solución elegante a este misterio, llenando los vacíos en los modelos de densidad actualmente aceptados.

Diferencias entre yacimientos superficiales y profundos

Es fundamental distinguir la naturaleza del hidrógeno que se encuentra en la superficie del almacenado en el núcleo. En los océanos Nos, el hidrógeno se une a las moléculas de agua formando oxígeno (H2O) en estado líquido. En el núcleo existe en estado metálico o disuelto en minerales bajo presiones que superan los millones de atmósferas. Não es un océano subterráneo navegable, pero una reserva atómica integrada en la matriz rocosa y metálica.

Los científicos comparan este descubrimiento con otros yacimientos conocidos en el manto, donde minerales como la ringwoodita tienen la capacidad de retener agua en su estructura cristalina. Sin embargo, el volumen potencial del núcleo supera con creces las reservas del manto, consolidando a la región central como el mayor depósito de hidrógeno del planeta. Estudos Futures buscará refinar estas estimaciones utilizando nuevas técnicas sismológicas para mapear con mayor precisión las anomalías de densidad.

La validación del modelo de “Tierra húmeda” desde su formación cambia la perspectiva sobre la habitabilidad planetaria. Si el agua es un ingrediente que se integra en el núcleo durante la formación de planetas rocosos, es posible que los exoplanetas de otros sistemas solares también posean vastas reservas internas de hidrógeno, lo que podría influir en sus atmósferas y en su potencial para sustentar vida durante miles de millones de años geológicos.

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