¿Cómo sabemos qué hay dentro de la Tierra?
No perforamos hasta el núcleo: inferimos el interior terrestre mediante ondas sísmicas, densidad, gravedad, magnetismo, experimentos de alta presión y rocas que llegan desde profundidad.
Respuesta breve
Sabemos cómo es el interior de la Tierra combinando varias evidencias: las ondas de los terremotos, la densidad promedio del planeta, su gravedad, su momento de inercia, el campo magnético, experimentos con materiales a alta presión y rocas que se originaron a profundidad. La evidencia sísmica es central: las ondas viajan de manera distinta según el material que atraviesan y revelan capas como corteza, manto, núcleo externo líquido y núcleo interno sólido.
No hemos visto el núcleo
La perforación humana más profunda apenas alcanza una fracción diminuta del radio terrestre. No podemos abrir la Tierra como una fruta. Por eso el conocimiento del interior es indirecto, pero indirecto no significa especulativo. Se parece más a conocer el interior del cuerpo mediante ecografías, resonancias y análisis: no se mira todo directamente, pero las señales responden a propiedades reales.
Los terremotos como fuente de ondas
Un terremoto libera energía que se propaga en forma de ondas. Algunas comprimen y expanden el material: ondas P. Otras lo deforman lateralmente: ondas S. Las ondas P atraviesan sólidos y líquidos; las ondas S no se propagan a través de líquidos de la misma manera. Esa diferencia es crucial.
Cuando se registra un terremoto en estaciones distribuidas por el mundo, las ondas no llegan a todos los lugares al mismo tiempo ni con la misma trayectoria. Se refractan, reflejan y se atenúan según las capas que atraviesan. A partir de esos patrones se reconstruyen cambios internos.
El núcleo externo líquido
Una de las grandes inferencias proviene de las zonas de sombra sísmica. Las ondas S desaparecen en regiones que deberían recibirlas si todo el interior fuera sólido. Las ondas P también cambian su trayectoria. Esa combinación indica que existe una capa líquida profunda: el núcleo externo.
Esto no depende de un terremoto aislado. Los registros de muchos eventos, en muchas estaciones, producen una imagen coherente. El núcleo externo líquido también encaja con la existencia del campo magnético terrestre: el movimiento de hierro conductor en esa región alimenta un geodinamo.
El núcleo interno sólido
El núcleo interno se infiere por detalles más finos en la propagación de ondas que atraviesan el núcleo. Aunque está a temperaturas enormes, la presión es tan alta que el material puede mantenerse sólido. La idea no es intuitiva si sólo pensamos en temperatura, pero los estados de la materia dependen también de presión.
Los experimentos de laboratorio con alta presión y temperatura, junto con cálculos de física de materiales, ayudan a evaluar qué mezclas de hierro y otros elementos pueden comportarse como indica la sismología.
Densidad y composición
La densidad promedio de la Tierra es mayor que la de muchas rocas de la superficie. Eso indica que el interior debe contener materiales más densos. La composición de meteoritos, la abundancia de elementos y la física de materiales apoyan la idea de un núcleo rico en hierro y níquel, con elementos ligeros en menor proporción.
Qué incertidumbre queda
La estructura general está muy bien establecida. Lo más incierto son detalles: composición exacta del núcleo, distribución de heterogeneidades en el manto, dinámica fina de plumas, límites de ciertas regiones y evolución térmica. La imagen no es un dibujo definitivo con bordes perfectos; es un modelo cuantitativo que mejora con nuevos datos.
Fuentes y lecturas principales
- U.S. Geological Survey, recursos sobre ondas sísmicas e interior de la Tierra.
- IRIS/UNAVCO, materiales educativos de sismología.
- Dziewonski, A. M. y Anderson, D. L. “Preliminary Reference Earth Model.” Physics of the Earth and Planetary Interiors, 1981.
- Lay, Thorne y Wallace, Terry C. Modern Global Seismology.