Un nuevo estudio realizado en la Universidad Estatal de Florida y la Universidad Rice indica que el carbono presente en el núcleo exterior de la Tierra alcanza una cantidad considerablemente mayor a la estimada en investigaciones previas. En concreto, hasta un 2 por ciento del núcleo exterior del planeta podría estar conformado por carbono.

En consecuencia, los investigadores creen que la totalidad del núcleo de la Tierra, incluyendo tanto el núcleo externo como el interno, podría contener del 93 al 95 por ciento de todo el carbono que existe en el planeta. La investigación ha sido publicada recientemente en la revista Communications Earth & Environment.

Según una nota de prensa, aunque el porcentaje de carbono en el núcleo exterior parezca bajo, en realidad la cantidad es muy significativa si tenemos en cuenta las dimensiones de esta zona. El núcleo del planeta posee principalmente hierro, pero los científicos han hallado que la densidad del hierro es mayor que la del núcleo, por lo tanto deben existir elementos más ligeros en la zona del núcleo que reducen la densidad del hierro. El carbono sería uno de ellos.

En el corazón de la Tierra

El carbono es conocido desde tiempos inmemoriales, siendo el principal sustento de la química orgánica y de la vida como la entendemos en la Tierra. Se encuentra presente de diferentes formas: como cuerpo simple (carbón y diamantes), como compuestos inorgánicos (dióxido de carbono y carbonato de calcio) y como compuestos orgánicos (biomasa, petróleo y gas natural).

En tanto, el núcleo externo de la Tierra es una capa líquida integrada mayormente por hierro y níquel, ubicada entre el manto y el núcleo interno. Aunque se ha avanzado mucho en cuanto a la disponibilidad de herramientas para estudiar esta región del corazón de la Tierra, todavía se desconocen diversas características de su composición y de los fenómenos que ocurren en esta zona.

En este caso, el equipo de investigación comparó la velocidad que alcanzan las ondas sonoras de compresión que se trasladan a través de la Tierra con modelos informáticos que buscaban simular distintas composiciones de hierro, carbono y otros elementos livianos, de acuerdo a las condiciones de presión y temperatura que se registran en el núcleo exterior del planeta.

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Precisiones e incógnitas a resolver

Estas mediciones arrojaron resultados concretos: el núcleo exterior de la Tierra sería el depósito más importante de carbono en el planeta y podría servir para entender en profundidad la distribución de este elemento básico para la vida. Al mismo tiempo, el estudio sugiere que la presencia de otros elementos ligeros como oxígeno, azufre, silicio, hidrógeno y nitrógeno debe empezar a considerarse con más seriedad en los modelos que estiman la composición del núcleo externo de la Tierra.

Sin embargo, los resultados de esta investigación le dan nuevo impulso a viejas incógnitas: ¿de dónde ha provenido ese carbono acumulado en el planeta y que permite sustentar la vida junto a otros elementos? ¿Qué cantidad de carbono poseía originalmente la Tierra y cómo ha variado su distribución en el planeta a lo largo del tiempo?

A futuro, nuevas investigaciones podrán quizás resolver estas cuestiones y arrojar luz sobre el rol que ha cumplido el carbono en las etapas de formación de la Tierra. También será posible precisar aún más las zonas en las cuales este elemento alcanza una mayor concentración en nuestro planeta.

Referencia

Earth’s core could be the largest terrestrial carbon reservoir. Bajgain, S.K., Mookherjee, M. and Dasgupta, R. Communications Earth & Environment (2021).DOI:https://doi.org/10.1038/s43247-021-00222-7

Foto: una imagen del interior de la Tierra que ilustra una simulación realizada por los científicos estadounidenses para investigar la composición del núcleo exterior del planeta. Los círculos oscuros en el núcleo representan el hierro y los círculos de color canela representan átomos de carbono. Las trayectorias tomadas por los átomos de carbono durante la simulación se muestran mediante las líneas de color canela. Crédito: Suraj Bajgain.