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Modelando el interior de la Tierra
Investigadores de la Universidad de California están utilizando superordenadores para crear un modelo que reproducirá el pasado del interior de la Tierra. Los primeros resultados muestran la forma en la que se distribuían cuatro tipos de hierro diferentes en el momento en el magma se cristalizó hace 4500 millones de años. Los científicos utilizarán la información obtenida para comprender mejor la mecánica del movimiento de las placas tectónicas y el manto, la región comprendida entre una profundidad de 600 metros y el núcleo metálico del planeta.
El profesor de geología Rustad James y su colega Qing Ying-zu han creado un modelo virtual de nuestro planeta para, mediante el uso de un superordenador, comprender la forma en que el calor y la presión presentes en el momento en que la Tierra comenzó a enfriarse; y como esto afectó la manera en que se solidificaron los minerales de hierro. Alterando los valores de presión y temperatura de su modelo, los científicos determinaron la forma en que los diferentes isótopos de hierro se distribuyeron durante el período inicial de la formación de la estructura sólida del planeta. Luego, utilizaron esta información junto a los datos de la distribución actual de estos mismos isótopos en la superficie terrestre, sobre todo en puntos críticos como volcanes, fallas geológicas profundas en los océanos y cordilleras, para determinar la forma en que el hierro se elevó a la superficie durante los milenios posteriores.
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Por supuesto, modelar los efectos de la presión y el calor sobre el hierro del núcleo planetario no es una tarea sencilla. Las temperaturas en la región del manto, cerca del núcleo central, rondan los 4500 grados Kelvin. A esas temperaturas las diferencias entre los diferentes isótopos son minúsculas, y la presión ejercida por los miles de metros de roca sólida altera la estructura básica de las moléculas de hierro. Rustad ha incluido en su modelo los efectos que provocan una amplia gama de temperaturas, presiones, y los posibles estados del spin de los electrones de los átomos de hierro. Los cálculos son tan complejos que, incluso utilizando un ordenador dotado de 144 microprocesadores, les toma un mes para ejecutar cada simulación.
Pero los resultados han demostrado que el esfuerzo valía la pena. Finalmente han logrado demostrar que casi todo el hierro existente sobre el manto de la Tierra se ha originado en la región que se encuentra cerca del núcleo. El hierro migra lentamente hacia la superficie, gracias a la lenta rotación del manto causada por el calor del núcleo fundido y de la desintegración los elementos radiactivos. El siguiente desafío es, por supuesto, comprobar estas conclusiones obteniendo muestras desde los niveles inferiores del manto. Lamentablemente, estos experimentos están lejos de convertirse en realidad, ya que nuestra tecnología no está lo suficientemente madura como para tomar muestras de semejante profundidad.
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