Núcleo
El núcleo es la región más interna de la Tierra, formada principalmente por hierro y níquel, con un núcleo externo líquido y un núcleo interno sólido.
Definition
El núcleo es el centro mismo de la Tierra, formado principalmente por hierro y níquel y extremadamente caliente, con una parte externa de metal líquido y una esfera de metal sólido en la parte interna. Comienza a unos $2{,}900\ \text{km}$ bajo la superficie y se extiende hasta el centro de la Tierra a $6{,}371\ \text{km}$; el núcleo externo líquido tiene unos $2{,}200\ \text{km}$ de espesor y el núcleo interno sólido tiene un radio de unos $1{,}220\ \text{km}$. La convección en el núcleo externo líquido genera el campo magnético de la Tierra, que protege al planeta del viento solar. El núcleo constituye cerca del $32\%$ de la masa de la Tierra pero solo el $16\%$ de su volumen, con densidades de aproximadamente $10$ a $13\ \text{g/cm}^3$. Las temperaturas alcanzan aproximadamente $5{,}000$ a $6{,}000\ \text{K}$ en el límite del núcleo interno, donde una presión de unos $330\ \text{GPa}$ mantiene sólido al hierro a pesar del calor. El núcleo externo contiene unos pocos puntos porcentuales de elementos más ligeros (azufre, oxígeno, silicio o hidrógeno), y el núcleo interno crece aproximadamente un milímetro por año a medida que el planeta se enfría, liberando calor latente y elementos ligeros que ayudan a impulsar la geodinamo.
Example
El núcleo interno es casi tan caliente como la superficie del Sol, pero el peso aplastante de todo el planeta lo mantiene sólido. Los científicos saben que el núcleo externo es líquido porque las ondas S de los terremotos, que no pueden viajar a través de un líquido, desaparecen en el lado opuesto de la Tierra, dejando una zona de sombra. El campo magnético generado en el núcleo externo invierte su polaridad en intervalos irregulares que promedian unos pocos cientos de miles de años, y estas inversiones quedan registradas en el basalto del fondo oceánico como franjas magnéticas simétricas respecto a las dorsales mesoceánicas. La anisotropía sísmica muestra que el núcleo interno transmite las ondas P más rápido a lo largo del eje de rotación que a través de él.
Key Insight
El metal líquido en remolino del núcleo externo es lo que convierte a la Tierra en un imán gigante, y por eso una brújula apunta al norte. Nadie ha perforado nunca más de unos $12\ \text{km}$ en la Tierra, y sin embargo conocemos el tamaño, el estado y la densidad del núcleo gracias a las ondas sísmicas que pasan a través de él. La formación del núcleo ocurrió dentro de las primeras decenas de millones de años de la historia de la Tierra, cuando el hierro fundido se hundió a través de un océano de magma. Ese evento fijó la química del planeta: elementos siderófilos como el oro y el platino son escasos en la corteza porque la mayoría de ellos se hundieron junto con el hierro.