Un estudio internacional logró medir por primera vez la resistencia dinámica del hierro bajo presiones y temperaturas extremas, un avance que permitirá profundizar el conocimiento sobre el interior del planeta, los sismos y la evolución de otros cuerpos rocosos del universo.
Por Florencia Belén Mogno
La comprensión acerca de qué sucede en el interior de la Tierra continúa siendo uno de los grandes desafíos de las ciencias de la Tierra y la física. Debido a las condiciones extremas de presión y temperatura que existen a miles de kilómetros de profundidad, gran parte del conocimiento sobre el núcleo terrestre provino históricamente de modelos teóricos, simulaciones y observaciones indirectas.
En las últimas décadas, el desarrollo de nuevas herramientas experimentales y de simulación computacional permitió recrear escenarios cada vez más cercanos a los que existen en el centro del planeta. Estos avances ampliaron las posibilidades de estudiar el comportamiento de distintos materiales sometidos a condiciones imposibles de reproducir mediante técnicas convencionales.
Entre esos materiales, el hierro ocupa un lugar central debido a que constituye el principal componente del núcleo interno terrestre. Conocer cómo responde frente a presiones y temperaturas extremas resulta fundamental para comprender fenómenos como la propagación de las ondas sísmicas, la formación del campo magnético y la evolución de los planetas rocosos.
Según el documento al que accedió Diario NCO, un equipo internacional de investigadores, con participación de científicos del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), logró medir por primera vez la resistencia dinámica del hierro bajo condiciones comparables a las del núcleo interno de la Tierra. Los resultados fueron publicados en la revista científica Nature Communications.
Un estudio internacional con participación argentina
En relación a lo expuesto, el trabajo aportó nuevos datos para comprender la velocidad con la que se transmiten las ondas sísmicas, explicar el origen del campo magnético terrestre y analizar la evolución de otros planetas rocosos y asteroides con núcleos similares al de la Tierra.
El investigador del CONICET Eduardo Bringa, integrante del Grupo de Simulaciones en Materiales, Astrofísica y Física (SIMAF) de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Mendoza, formó parte del equipo que llevó adelante la investigación.
En ese aspecto, el científico explicó en el informe que la resistencia dinámica puede entenderse como la ;dureza de un material cuando es sometido a deformaciones extremadamente rápidas, una condición muy diferente de la utilizada en los estudios tradicionales.
Experimentos y simulaciones para recrear el centro del planeta
Asimismo, el reporte señaló que las condiciones del núcleo terrestre alcanzan presiones equivalentes a entre tres y cuatro millones de atmósferas y temperaturas que oscilan entre los 4.000 y los 7.000 grados centígrados. Hasta el desarrollo de este trabajo, no existían experimentos que hubieran logrado evaluar el comportamiento del hierro bajo esas condiciones extremas.
Para reproducir ese escenario, el equipo combinó experimentos realizados en el National Ignition Facility (NIF), del Lawrence Livermore National Laboratory, de Estados Unidos, con simulaciones computacionales avanzadas. Los ensayos incorporaron diagnósticos ultrarrápidos mediante rayos X y técnicas ópticas que permitieron seguir la evolución del material durante su deformación.
Posteriormente, los datos obtenidos fueron analizados mediante simulaciones hidrodinámicas y modelos de Dinámica Molecular desarrollados por especialistas del SIMAF. Estas herramientas permitieron observar el comportamiento del hierro a escala microscópica y atómica, lo que hizo posible interpretar con mayor precisión los resultados experimentales.
Un aporte para comprender la Tierra y otros planetas
Las simulaciones realizadas por investigadores de la Universidad de Mendoza anticiparon los resultados obtenidos durante los experimentos, un aspecto que puso de manifiesto el potencial de los laboratorios virtuales para complementar investigaciones desarrolladas en condiciones extremadamente complejas.
El estudio reveló que, bajo presiones tan elevadas, los átomos de hierro reorganizaron su estructura interna, modificando sus propiedades mecánicas. Este comportamiento resultó especialmente relevante debido a que el núcleo interno terrestre está compuesto aproximadamente en un 85 por ciento por este material.
Los investigadores señalaron que estos hallazgos permitirán comprender con mayor precisión la transmisión de las ondas sísmicas, mejorar los modelos utilizados para estimar la localización y magnitud de los terremotos y profundizar el conocimiento sobre los mecanismos responsables de la generación del campo magnético terrestre.
Además, los resultados aportarán información valiosa para estudiar la evolución de otros planetas rocosos y las colisiones de asteroides con núcleos ricos en hierro, al tiempo que destacaron la participación del CONICET y de instituciones iberoamericanas en una investigación de alcance internacional.
Fuente fotografías: Conicet.
Suscribite a nuestro canal de PULENTA STREAM
Youtube – Instagram
Te Puede Interesar:
https://www.instagram.com/diarioncomatanza
https://facebook.com/diarionco
