Los geofísicos saben que algo no termina de cuadrar en el corazón de la Tierra. Los registros sísmicos muestran que el núcleo interno —una esfera sólida de hierro situada a más de 5.000 kilómetros bajo nuestros pies— se comporta de una forma extraña: es más blando de lo que debería ser y transmite las ondas sísmicas de manera anómala.
Las teorías tradicionales describen ese núcleo como una estructura rígida, extremadamente densa y estable. Sin embargo, las mediciones reales no encajaban del todo con ese modelo. La velocidad de las ondas de cizalla es demasiado baja, y la elasticidad aparente resulta difícil de explicar solo con hierro sólido y pequeñas impurezas.
Ese misterio acaba de recibir una posible respuesta.
Materia superiónica: sólida y fluida al mismo tiempo
Un equipo de investigadores de la Universidad de Sichuan y de la Academia China de Ciencias asegura haber confirmado experimentalmente la existencia de la materia superiónica en condiciones equivalentes a las del núcleo interno terrestre. Los resultados fueron publicados en la revista National Science Review.
La materia superiónica es un estado exótico en el que algunos átomos permanecen ordenados en una red cristalina —como en un sólido— mientras que otros se desplazan libremente, casi como en un líquido. En este caso, los científicos observaron que los átomos de carbono pueden moverse dentro de una estructura sólida de hierro sin romperla.
No es un concepto completamente nuevo: simulaciones por computadora ya habían sugerido su existencia en 2022. Pero hasta ahora nadie había logrado demostrarlo en un experimento físico.
Reproducir el corazón de la Tierra en un laboratorio
Para lograrlo, el equipo chino recurrió a técnicas extremas. Aceleraron proyectiles metálicos a más de siete kilómetros por segundo, sometiendo muestras de aleaciones de hierro y carbono a presiones de hasta 140 gigapascales y temperaturas cercanas a los 2.600 Kelvin, valores comparables a los del núcleo interno terrestre.
Durante fracciones de segundo, los investigadores midieron cómo se propagaban ondas acústicas a través del material. Los resultados fueron reveladores: la velocidad de las ondas de cizalla cayó de forma significativa y la razón de Poisson aumentó, exactamente el tipo de comportamiento que los sismólogos observan cuando estudian el interior del planeta.
Según explicó el investigador principal Youjun Zhang, “por primera vez hemos demostrado experimentalmente que una aleación de hierro y carbono puede presentar velocidades de cizalla anormalmente bajas bajo condiciones del núcleo interno”.
Una nueva clave para entender el campo magnético
El hallazgo no solo afecta a la sismología. También podría arrojar luz sobre otro de los grandes enigmas planetarios: el origen y la estabilidad del campo magnético terrestre.
La investigadora Yuqian Huang señala que la movilidad de los átomos ligeros dentro del núcleo interno podría aportar energía adicional al geodinamo, el mecanismo que genera y mantiene el campo magnético. “La difusión atómica dentro del núcleo representa una fuente de energía que no se había considerado hasta ahora”, explicó.
Esto ayudaría a entender por qué el campo magnético se mantiene activo durante miles de millones de años y por qué presenta variaciones complejas que los modelos clásicos no explicaban del todo bien.
Un núcleo menos rígido de lo que imaginábamos
El estudio obliga a replantear una idea muy arraigada: que el núcleo interno es una esfera sólida, pasiva y prácticamente inmóvil. Si la materia superiónica está realmente presente a gran escala, el núcleo sería una región mucho más dinámica, dondetopics movimientos atómicos influyen tanto en las propiedades mecánicas como en los procesos magnéticos del planeta.
Los autores subrayan además la importancia de los elementos ligeros —como el carbono— en forma de soluciones intersticiales, frente a modelos anteriores que priorizaban otras composiciones o estructuras más rígidas.
Una pieza más en un rompecabezas profundo
Como ocurre con muchos descubrimientos en geofísica, este no cierra el debate, pero sí ofrece un marco más coherente para interpretar décadas de datos sísmicos aparentemente contradictorios. También abre la puerta a nuevas investigaciones sobre cómo evoluciona el núcleo interno y cómo interactúa con el resto del planeta.
Bajo nuestros pies, a miles de kilómetros de profundidad, la Tierra sigue guardando secretos. Y ahora sabemos que algunos de ellos no encajan en ningún libro de texto… todavía.
