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19S: Un viaje por el interior de nuestro planeta

La sismología es la ciencia que más ha contribuido al conocimiento del interior de la Tierra.

18-09-2020

Por María Luisa Santillán, Ciencia UNAM-DGDC

En 1864 Julio Verne publicó su libro Viaje al centro de la Tierra. En él narraba las aventuras del profesor Lidenbrock, quien junto con su sobrino Axel y el guía Hans, vivieron las más extrañas situaciones en su afán por llegar al centro de nuestro planeta.Esa travesía comenzó después de que descubrieran una frase que les hizo recorrer 1200 leguas, iniciando en el cráter del volcán Sneffels, en Islandia, y concluyendo en el volcán Etna, en Italia.

Desciende al cráter del Yocul de Sneffels que la sombra del Scartaris acaricia antes de las calendas de julio, audaz viajero, y llegarás al centro de la tierra, como he llegado yo.

Las travesías que narra Julio Verne en su libro hacen pensar que sumergirnos por el interior del planeta es un viaje posible. Sin embargo, más allá de la fantasía que nos brinda esta obra literaria, el estudio sobre el interior de la Tierra, como nos lo cuenta el autor francés, aún no se ha podido realizar.

Se han hecho algunos esfuerzos por penetrar hacia el interior del planeta, como el proyecto Kola que realizaron los rusos de 1970 a 1989, gracias al cual lograron excavar 12.2 kilómetros, en lo que se conoce hasta el momento como el lugar más profundo hasta donde ha llegado el ser humano.

Sin embargo, aunque nunca hemos llegado por propio pie al interior del planeta, la ciencia nos ha revelado importantes conocimientos sobre cómo está conformado y qué hay miles de kilómetros debajo de nosotros.

Aportes de la Sismología

El maestro Juan Esteban Hernández Quintero, del Instituto de Geofísica de la UNAM, explica que si pudiéramos hacer un pozo hipotético que nos guiara hasta el centro de la Tierra encontraríamos primero la corteza terrestre, posteriormente estaría el manto superior, luego el manto inferior, el núcleo exterior y en lo más profundo el núcleo interno.

Una de las ciencias que más ha aportado al conocimiento del interior de nuestro planeta es la sismología, ya que ha sido gracias al comportamiento de las ondas sísmicas que hemos podido conocer cómo están conformadas las distintas capas y si el material que tienen es sólido o fluido.

El investigador refiere que el comportamiento de las ondas sísmicas ha permitido clasificar el interior de la Tierra. Por ejemplo, con mediciones indirectas se descubrió cómo aumentan rápidamente las velocidades de dichas ondas, lo que refiere que hay un cambio en las propiedades del material que componen el manto y el núcleo.

“En sismología las ondas que viajan en un medio se clasifican en ondas P, que son de presión, y en ondas S, que son de cizalla; cuando una onda sísmica viaja por un fluido, las ondas S no pueden transmitirse y solamente se transmiten las ondas P.”

Esa gran diferencia hizo deducir, por ejemplo, que el material es sólido en el manto inferior, en el exterior es como un magma, que está fundido en el núcleo externo y el interno se comporta como un sólido.


Teorías sobre el interior

Múltiples teorías tratan de explicar cómo está formado nuestro planeta; dos de ellas son la de la deriva continental y la de la tectónica de placas. Ambas están enfocadas en entender cómo estaban conformados los continentes hace miles de millones de años y cómo es el funcionamiento de las placas que integran nuestra corteza terrestre.

Además, para poder conocer de qué materiales está formado el interior del planeta, las ciencias geológicas y geofísicas se han apoyado del conocimiento existente sobre la formación del Universo, los planetas y las estrellas.

Por ejemplo, que cuando se forma un cuerpo celeste las densidades más grandes se concentran en el centro, por lo que hoy sabemos que cuando la Tierra se formó, hace más de 4 500 millones de años, ocurrió un proceso de diferenciación en el que los materiales naturales más densos empezaron a hundirse y a reunirse en el centro, explica el maestro Hernández Quintero, quien es coordinador del Servicio Magnético de la UNAM.

Por esta razón, en las capas más externas existen materiales como los silicatos, en el manto hay algunos más ligeros como el magnesio, óxidos de fierro, el sílice y en el núcleo hay otros más pesados como el hierro, el níquel y el azufre.

Otro de los grandes descubrimientos sobre el interior del planeta es la existencia de nuestro campo magnético.

“Para que éste exista se requieren tres elementos indispensables: un gran volumen de material altamente conductor desde el punto de vista eléctrico, que lo encontramos en la parte más fluida y viscosa del manto. Las corrientes de convección que se generan en este material producen corrientes eléctricas. Este complejo fenómeno electrodinámico se origina gracias a los efectos termodinámicos del manto por el efecto de gradientes de temperatura. Finalmente, la rotación del planeta introduce la dinámica necesaria para generar un campo magnético asociado”.

Nuevos hallazgos

Aunque se han descubierto algunos aspectos sobre el interior del planeta, otros han cambiado después de años de investigación.

Por ejemplo, antes se creía que el interior era estático, pero hoy se sabe que se mueve. Al respecto, el investigador explica que el estudio de fenómenos como el campo magnético interno muestra evidencias de que el núcleo presenta una disminución en su velocidad de rotación, sin embargo, son procesos que toman cientos de miles de años a escalas geológicas, que en el periodo de vida de un ser humano no se pueden detectar.

“El planeta tiene una determinada velocidad angular con la que se está moviendo, pero de cierta forma se ha encontrado que tiene una desaceleración muy pequeña; combinado esto con otros datos se ha encontrado que probablemente el núcleo en particular, presente un eje de rotación un poco diferente al eje de rotación del planeta, eso va a arrojar algunos cambios en la mecánica del movimiento del planeta”.

También se ha descubierto que el núcleo de la Tierra se está enfriando poco a poco. Sin embargo, el maestro Hernández explica que por procesos naturales en la mecánica del gran sistema térmico que se vive en las capas del interior del planeta, es lógico que esa energía vaya cediendo y experimentando un enfriamiento.

“No es que tengamos la capacidad de medir con un termómetro allá abajo esas grandes temperaturas, sino que mediante el análisis de material que sale de grandes profundidades del planeta, a través de los volcanes o por estudios indirectos de la geofísica, sabemos que ese enfriamiento, entre comillas, se está transformando en otro tipo de energía, es decir, en el movimiento en el manto y pues obviamente también en la dinámica misma del núcleo”.

En el libro de Julio Verne, Lidenbrock, Axel y Hans vivieron las más extraordinarias aventuras y en el recorrido que realizaron pudieron encontrar plantas, mares, criaturas y distintos materiales. En el viaje que los científicos han realizado hacia el interior de nuestro planeta, los descubrimientos les despiertan aún más la inquietud por esas profundidades.


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