En la geosfera del planeta Tierra se distinguen varias capas en función de la composición. Las tres capas principales son la corteza, el manto y el núcleo. La corteza es la capa más externa formada por roca sólida y un espesor que puede variar desde los 11 km en las dorsales oceánicas hasta los 70 km en las cordilleras más altas, como el Himalaya o los Andes.
A continuación se sitúa el manto, formado por rocas de tipo silíceo con mayor cantidad de hierro y magnesio que las rocas de la corteza. El núcleo comienza a una profundidad aproximada de 2890 km y se extiende hasta los 6371 km donde se encontraría el centro de la Tierra. El radio total del núcleo es aproximadamente 3500 km, algo mayor que el radio de Marte.
Composición y estructura del núcleo
La profundidad del núcleo terrestre se ha podido medir con distintas técnicas, sobre todo con el estudio de la propagación de ondas sísmicas. Cada vez que ocurre un terremoto, las vibraciones producidas se propagan por todo el planeta en forma de ondas mecánicas, similares a las ondas que propagan el sonido.
En los terremotos se producen dos tipos de ondas, las primarias y las secundarias, y gracias a ellas se pudo ver que el núcleo consta a su vez de dos capas, el núcleo externo y el núcleo interno. Las ondas secundarias solo se transmiten a través de material sólido y se pierden a una profundidad aproximada de 3000 km, evidencia de que el núcleo externo es líquido. Las ondas primarias, por el contrario, pueden propagarse a través de medio sólido y su estudio muestra que el núcleo interno es sólido:
- Núcleo externo: desde los 2890 km a los 5150 km de profundidad. Estado líquido o semisólido.
- Núcleo interno: desde los 5150 km a los 6371 km de profundidad. Estado sólido.
Compuesto principalmente por elementos pesados, como el hierro y el níquel, el núcleo alberga el 60% de toda la masa de la Tierra y es muy denso. De hecho, la densidad media de la Tierra es de 5515 kg/m3 pero la densidad media de la corteza es tan sólo de 3000 kg/m3.
En los inicios de la formación de la Tierra, hace unos 4500 millones de años, los materiales más densos y pesados derretidos por las altas temperaturas se habrían hundido hacia el centro para formar el núcleo. El principal componente del núcleo es el hierro (80%) junto a níquel y menores cantidades de otros elementos.
Los elementos más ligeros quedaron en la corteza y manto. Otros elementos pesados, como el plomo o el uranio, son escasos en el núcleo y en la Tierra en general, y permanecieron en capas superiores unidos a otros elementos.
El núcleo interno sólido está compuesto casi en su totalidad de hierro y algo de níquel. Incluso algunas teorías sugieren que para explicar el comportamiento de las ondas sísmicas, el núcleo interno tendría una estructura atómica similar a un único cristal de hierro. Un gran cristal de hierro de 1200 km de radio. También se cree que podría estar enriquecido con elementos de número atómico superior a 55, como oro, mercurio y uranio.
El núcleo externo es una capa semisólida que rodea al núcleo interno y está formado por una mezcla de hierro, que sería el elemento más abundante, níquel y otros elementos. El núcleo externo en movimiento, provocado por el giro terrestre, sería el responsable de generar el campo magnético de la Tierra, ya que la temperatura del núcleo interno (unos 6000 ºC) sería demasiado alta como para mantener un campo magnético estable.
Este campo magnético protege a la vida terrestre de la radiación solar más dañina, haciendo posible su existencia tal y como la conocemos, así que la composición y estructura del núcleo del planeta tiene un papel muy destacado sobre nuestra propia existencia y evolución.