La dirección importa

El núcleo de la tierra se compone fundamentalmente de hierro a una temperatura de unos 5000 K y una presión de 330 GPa (alrededor de 3.2 millones de atmósferas). Es extremadamente difícil simular estas condiciones, lo que provoca que muchos fenómenos permanezcan inexplicados. Uno de ellos es la anisotropía sísmica del núcleo; esto significa que la velocidad con la que se propagan los movimientos telúricos depende de su dirección.

Tateno et al. (2010), lograron recrear en el laboratorio condiciones de 5700 K y 377 GPa, lo que les permitió estudiar como se organizan las moléculas de hierro en dichas condiciones. Para esto, utilizaron una técnica denominada difracción de rayos X de sincrotrón (XRD), que consiste en hacer pasar rayos X (generados en un sincrotrón) a través de un cristal de hierro bajo las condiciones estudiadas, y medir como se desvían las ondas al pasar por el cristal, lo cual permite inferir el ordenamiento de las moléculas.

En el núcleo terrrestre, las moléculas de hierro adoptan la estructura hcp mostrada en la figura. Cada esfera representa un átomo en particular.

Los científicos determinaron que, en las condiciones del núcleo terrestre, las moléculas de hierro adoptan una conformación denominada hcp, que tiene dos ejes de simetría diferentes, lo que significa que la elasticidad de la molécula difiere según la orientación. Esta observación concuerda con la anisotropía sísmica observada en el núcleo.

La conformación molecular del hierro es una pieza clave de evidencia para explicar los procesos sísmicos que ocurren en el interior y en la propia corteza terrestre. La capacidad de recrear en el laboratorio condiciones tan extremas, marcan un hito metodológico que permitirá estudiar procesos que habían permanecido inaccesibles.

Referencias:
Tateno et al. “The structure of iron in the Earth’s inner core” (2010). Science Vol. 330, no. 6002, pp. 359-361.