Poques regions del planeta resulten tan enigmàtiques com el nucli intern de la Terra. Aquest compartiment, amagat a milers de quilòmetres sota els nostres peus, continua sent un dels grans reptes per a la ciència geològica. Tot i que inassolible de manera directa, gràcies als últims avenços tecnològics i la interpretació de les ones sísmiques, els especialistes han aconseguit desvetllar els seus propietats físiques i la seva influència en els processos globals de la Terra. Cada nova troballa revifa el debat sobre la seva veritable funció, des de l'impuls del camp magnètic fins a l'impacte en la tectònica i el clima.
La investigació sobre el nucli terrestre avança a bon ritme a institucions espanyoles com la Universitat Complutense de Madrid i l'Institut de Geociències (IGEO). Maurizio Mattesini, catedràtic de Física de la Terra, dediquen el seu treball a descobrir com les característiques termoelàstiques i la dinàmica sísmica del nucli intern repercuteixen a l'evolució planetària. Aquests estudis, que combinen física, geoquímica i modelat per ordinador, permeten entendre millor la prevenció de danys sísmics i el funcionament del planeta com a sistema integrat.
L'interior del planeta: estructura i dinàmica del nucli intern
El nucli intern està format principalment per ferro i níquel en estat sòlid, envoltat per un nucli extern líquid compost dels mateixos elements. La seva elevada pressió i temperatura fan d'aquesta esfera un lloc extremadament dens i rígid, les propietats del qual afecten directament la propagació de les ones sísmiques generades per terratrèmols. Justament l'observació i el modelatge d'aquestes ones han permès als geofísics desxifrar detalls minuciosos sobre la composició i comportament aquest nucli.
Un dels focus actuals és l'anàlisi de les propietats termoelàstiques, és a dir, la resposta del nucli intern davant la variació de temperatura i pressió. generació del camp magnètic terrestre, un escut invisible que té un paper essencial en la protecció de la vida i l'atmosfera.
Un altre aspecte rellevant és la presència de possibles heterogeneïtats o anisotropies a l'estructura del nucli intern. Aquestes diferències en la disposició dels vidres de ferro poden influir tant en la velocitat de propagació de les ones sísmiques com en la manera com es transfereix la calor cap al mantell, repercutint en l'activitat tectònica i volcànica a la superfície.
Transport de calor i fantasmes de l'interior
Trobades recents han tret a la llum l'existència de plomes tèrmiques ascendents —de vegades anomenades “fantasmes”— que connecten el nucli intern amb les capes superiors sense provocar activitat volcànica a la superfície. Aquests canals de calor poden travessar el mantell i arribar a la base de la litosfera, provocant bombaments suaus i desplaçaments sísmics gairebé no perceptibles.
A zones com Oman, els estudis sísmics han detectat columnes de material calent que alteren les fronteres internes del planeta sense deixar rastre volcànic a l'exterior. El més interessant d'aquests descobriments és que evidencien una connexió més directa del flux de calor des del nucli —la qual cosa obliga a revisar els models sobre com el planeta perd calor—. Si aquests fenòmens resulten ser comuns sota els continents, el paper del nucli intern com a motor tèrmic i dinàmic de la Terra cobraria encara més importància.
La capacitat d'identificar aquestes columnes “fantasma” obre la porta a aprofundir en l'estudi de la topografia dinàmica, és a dir, les deformacions subtils de la superfície terrestre provocades exclusivament per moviments interns. Aquesta perspectiva ajuda a comprendre millor l‟evolució tectònica i els canvis en el desplaçament de plaques, que són fonamentals en la història geològica.
Rellevància per al camp magnètic terrestre i la vida
El camp magnètic de la Terra s'origina, en gran mesura, gràcies al moviment convectiu del nucli extern líquid que envolta el nucli intern sòlid. Aquest escut magnètic és fonamental per protegir l'atmosfera davant dels vents solars i permet que la vida prosperi a la superfície. Per això, aprofundir en les característiques i el dinamisme del nucli intern també és estudiar les raons per les quals el nostre planeta és habitable.
Les investigacions apunten que hi ha una estreta relació entre l'activitat interna del planeta i els processos com l'acumulació d'oxigen, l'evolució dels supercontinents i els cicles de carboni. A més, s'estudia la possibilitat que la dinàmica global de la Terra estigui condicionada tant per la composició química com pel comportament mecànic del nucli.
Aquest coneixement té aplicacions pràctiques, com la millora dels sistemes d'alerta primerenca davant de terratrèmols i la prevenció de danys per activitat sísmica, camps en què els experts espanyols es troben a l'avantguarda a través de projectes internacionals i nacionals.
El nucli intern no és només una estructura passiva al cor del planeta. Els seus interaccions tèrmiques, mecàniques i magnètiques afecten directament la vida a la superfície, i el seu estudi resulta fonamental per entendre des de la formació de l'atmosfera fins a la dinàmica de plaques i els episodis sísmics que alteren les nostres vides.
