¿Cómo sabemos tanto del núcleo terrestre si apenas hemos excavado doce kilómetros de profundidad?

Julio Ballesta Claver, Universidad de Granada

Este artículo forma parte de la sección The Conversation Júnior, en la que especialistas de las principales universidades y centros de investigación contestan a las dudas de jóvenes curiosos de entre 12 y 16 años. Podéis enviar vuestras preguntas a tcesjunior@theconversation.com

Pregunta de Antonio, de 16 años. IES Virgen del Castillo. Lebrija (Sevilla).

¿Cómo podríamos ir al centro de la Tierra y ver lo que hay ahí dentro? Quizás por el sitio más idóneo: bajando por la boca de un volcán (como el que entró hace poco en erupción en Islandia), al estilo de lo que hicieron los protagonistas de la novela de Julio Verne Viaje al centro de la Tierra, de 1864. ¿Es una idea viable?

En la actualidad, la distancia más profunda a la que se ha podido llegar es de unos 12,2 kilómetros, como bien dice el autor de la pregunta. El boquete fue abierto en 1992 en la península de Kola (Rusia) y tardó en perforarse ¡más de 20 años!

Podríamos pensar que esa es la profundidad total de nuestro planeta, pero no es así, obviamente. Los 12 km solo constituyen 1/500 de los 6 400 km que separan la superficie del centro terrestre. Esto equivale aproximadamente a dos veces y media la distancia máxima de España, de punta a punta. Increíble, ¿verdad?

Entonces, ¿cómo pueden contar los libros de texto tantas cosas (composición, capas, profundidad…) sobre el interior de la Tierra?

Primera pista: las rocas volcánicas

Una posibilidad consiste en analizar el material que expulsan los volcanes, las llamadas rocas volcánicas. Sin embargo, estas rocas solamente provienen de una profundidad máxima de 200 km, lo que no nos dice mucho de todo lo que hay más abajo (nos faltan 6 200 km más).

Por tanto, necesitamos de otra evidencia. En concreto, los científicos se sirven de un fenómeno natural que, cuando ocurre, puede desencadenar una tragedia: los terremotos.

Lo que nos cuentan los terremotos

Un terremoto es un movimiento brusco de tierra debido a una gran liberación de la tensión que se ha ido acumulando durante mucho tiempo. Esa sacudida se comunica a la roca vecina (la energía se transfiere) como si fueran fichas de dominó, generando un movimiento ondulatorio que se desplaza durante muchos kilómetros. Son las llamadas ondas sísmicas.

A lo largo de la Tierra hay muchas estaciones sísmicas que detectan terremotos (cada año se registran entre 200 y 300), por lo que podemos medir cuándo llega esa onda. Si tenemos dos estaciones en lados opuestos del globo terráqueo se observa una cosa curiosa: las ondas tardan más de la cuenta en llegar. ¿Por qué?

Atentos a la velocidad de las ondas sísmicas

Al aproximarnos al centro de la Tierra, la velocidad de las ondas sísmicas disminuye. Se debe a que el material está más separado (como piezas de dominó más alejadas entre sí), volviéndose más líquido y aumentando la temperatura. Los líquidos transmiten las ondas peor que los sólidos.

Podemos decir que nuestro planeta es como una barra de chocolate con nueces, almendras y demás ingredientes que se va derritiendo conforme nos acercamos a uno de sus extremos (el interior de la Tierra).

Es curioso mencionar que, dentro de una región de similar composición, las ondas aceleran hasta encontrar una zona en la que, bruscamente, su velocidad cambia. Esto sucede unas cinco veces, por lo que sabemos que hay cinco regiones o capas diferenciadas por sus respectivos límites a lo largo del interior de la Tierra.

Estas capas se llaman corteza, manto superior, manto inferior, núcleo externo y núcleo interno. Los límites se denominan discontinuidades y tienen los nombres de los científicos que las descubrieron: Mohorovicic (de la corteza al manto superior), Repetti (del manto superior al manto inferior), Gutenberg (del manto inferior al núcleo externo) y Lehmann (del núcleo externo al núcleo interno).

En resumen, las ondas sísmicas nos permiten hacer una radiografía tipo “rayos X” para ver de qué está hecha por dentro nuestra madre Tierra.

Lo que nos puede deparar el futuro

Quizás llegue el día en el que los seres humanos podamos crear un vehículo tripulado que pueda viajar al centro de la Tierra, como imaginaron los guionistas de la película El núcleo (2003). Quien no la haya visto ya, está tardando.

Solo necesitamos dos cosas: un material indestructible –hoy desconocido– como el unobtainium (el “inobtenible”, palabra que se emplea para nombrar elementos químicos no descubiertos y difíciles de conseguir), y un láser sónico que nos permita derretir roca sólida.

Pero eso de momento es ciencia ficción. ¿Será realidad en el futuro? Quizás seas tú uno de los científicos que lo consiga. ¡Quién sabe!

El museo interactivo Parque de las Ciencias de Andalucía colabora en la sección The Conversation Júnior.

Julio Ballesta Claver, Profesor Titular de didáctica de las ciencias experimentales, Universidad de Granada

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.