Podría pensarse que desde la publicación de Viaje al Centro de la Tierra (1864) la ciencia habría conseguido averiguar de qué está formado el núcleo terrestre. Sin embargo, han tenido que pasar 154 años tras la primera edición del clásico de Jules Verne para que los científicos demuestren lo que el profesor Lidenbrock, su sobrino Axel y el guía Hans habrían encontrado tras descender por el cráter islandés del Snæfellsjökull.

Dos investigadores de la Universidad Nacional Australiana han probado la existencia de materia sólida en la base del planeta a través del uso de ondas sísmicas. Se trata de aquella energía que viaja a través de la Tierra, causada por una ruptura repentina causada por un terremoto o explosiones. El hallazgo fue publicado en la revista Science. 

Hay diversas categorías que engloban este tipo de ondas, registradas a través de la interpretación de los sismogramas. Las que interesaban al profesor Hrvoje Tkalčić y al estudiante de doctorado Than-Son Phạm son las ondas internas: aquellas que llegan a la superficie terrestre antes que el temblor del terremoto.

Demostración de que el núcleo de la Tierra es sólido.

En concreto, los investigadores han hecho uso de los datos proporcionados por las ondas S o secundarias. Son aquellas que solo pueden moverse a través de materiales rocosos sólidos durante un terremoto. Es su principal diferencia con las ondas superficiales, que sí pueden desplazarse por medios líquidos. Una onda superficial se produce cuando lanzamos una roca a un río o lago. Las ondas S, en cambio, son aquellas que sentimos en un terremoto tras el temblor inicial. A través de este GIF se puede comprobar cómo se desplazan por el espacio.

"Si nuestra investigación fuese correcta, resultaría que el núcleo interno comparte ciertas propiedades elásticas con el oro y el platino", declara Hrvoje Tkalčić. "El núcleo es como una cápsula del tiempo, si conseguimos comprenderlo también entenderemos cómo se formó el planeta y como evoluciona".

El núcleo de la Tierra o endosfera, soterrado bajo el manto y la corteza, está conformado por el núcleo externo -con componentes fundamentalmente líquidos- y el núcleo interno. El límite que separa estas regiones se llama discontinuidad de Bullen. Hay tres elementos principales que contribuyen a la alta temperatura del centro de la Tierra, a más de 5000 grados centígrados (los científicos no se ponen de acuerdo en esta última cifra). Se trata de la descomposición de elementos radiactivos, así como el calor generado tras la formación del planeta y la solidificación del núcleo externo en la discontinuidad de Bullen.

En este lugar también se encuentra un elemento fundamental para la vida en la Tierra. Se trata del campo magnético: un flujo constante de hierro fundido que genera corrientes eléctricas. Se trata de un ciclo conocido como geodinamo. Sin él, afirma Tkalčić, no habría posibilidad de vida en la superficie terrestre. "De ahí la importancia de estudios como el nuestro", argumenta.

La intensa presión a la que está sometida el núcleo interno impide que este material se derrita. Los átomos de hierro son incapaces de pasar a un estado líquido, pese a que la temperatura sobrepasa con creces el punto de fusión adecuado. Además, su comportamiento es diferente al resto de las capas terrestes. El núcleo interno gira hacia el este como ocurre con la superficie, pero ligeramente más rápido, lo que provoca una rotación adicional cada 1.000 años.

Esta capa interna se encuentra a una distancia de más de 5000 kilómetros de profundidad. Antiguamente solo podía intuirse su composición a través de la observación de otros cuerpos del sistema solar, las teorías acerca de su formación. Se trata de una esfera compuesta principalmente de hierro.

Los primeros modelos que señalaban la posibilidad de que el núcleo fuese sólido se dieron a mediados del siglo XX, pese a la evidencia de que el manto contaba con una composición geológica completamente diferente. Los científicos diseñaron una solución para averiguarlo: el uso de un sismograma.

"Usando una red global de estaciones de medición, analizamos los datos de los receptores y de cada uno de los terremotos a lo largo del planeta", explica Tkalčić. "Son miles de combinaciones que se miden para buscar una correlación. A partir de ashí construimos un modelo a escala global, una especie de huella terrestre".

Recientemente muchos otros laboratorios han confirmado las teorías geológicas sobre la composición sólida del nucleo. En 2016, investigadores de la Universidad Tohoku emplearon métodos radiológicos para llegar a conclusiones similares. En esta ocasión, los científicos japoneses aseguraron probar la presencia de restos de níquel y silicio en dicha capa.

Los científicos aún no han podido confirmar ninguna de las características geofísicas del núcleo con este método, a excepción de la composición de los materiales, que creen es menos sólida de lo que se pensaba en un principio.

No es la primera vez que los científicos australianos emplean su técnica al servicio de la geología. Ya lo hicieron hace un año para estudiar el grosor y la composición del hielo antártico, como puede leerse en este estudio.