Un equipo internacional de investigadores, con la colaboración de científicos del Conicet, ha logrado medir por primera vez la resistencia dinámica del hierro (Fe) en condiciones de presión y temperatura similares a las del núcleo interno de la Tierra. Este importante descubrimiento, publicado en la revista Nature Communications, proporciona una visión inédita sobre el comportamiento de este material en el corazón del planeta, el cual está compuesto en un 85% por hierro y es inaccesible para la observación directa.
Los hallazgos ofrecen datos empíricos esenciales para resolver tres grandes incógnitas en la geofísica actual: la velocidad de transmisión de las ondas sísmicas a través de las capas terrestres, el mecanismo que genera y mantiene el campo magnético terrestre, y los procesos de evolución geológica de otros planetas rocosos y asteroides con núcleos metálicos similares.
Comprendiendo la Resistencia Dinámica del Hierro
Para entender el impacto de este hallazgo, es fundamental profundizar en el concepto de resistencia dinámica. En la ciencia de materiales, esta propiedad se puede describir como la dureza de un componente, aunque cambia drásticamente en función de la velocidad a la que se deforma el material. Tradicionalmente, los estudios se han centrado en la dureza estática, evaluando la deformación a velocidades muy bajas. En este nuevo estudio, los científicos aplicaron una velocidad de deformación extremadamente alta, revelando que el hierro presenta un comportamiento inesperado bajo estrés ultraveloz.
Simulaciones y Experimentos en el Núcleo Terrestre
El núcleo interno de la Tierra se encuentra bajo presiones de entre tres y cuatro millones de atmósferas y soporta temperaturas de entre 4000 y 7000 grados centígrados. Hasta ahora, no existían experimentos que pudieran someter al hierro a tales condiciones extremas. Para lograr esto, los investigadores combinaron tecnología experimental con ciencia computacional, utilizando el National Ignition Facility de Estados Unidos para realizar diagnósticos ultrarrápidos de rayos X y registrar la evolución del metal durante su deformación. Los datos obtenidos fueron interpretados a través de simulaciones hidrodinámicas y dinámicas moleculares a escala atómica, realizadas en la Universidad de Mendoza, que anticiparon con precisión los resultados del experimento real.
Implicancias Fundamentales para la Ciencia
El estudio desveló que el hierro, bajo presiones extremas, experimenta una profunda reorganización en la disposición de sus átomos, lo que redefine su comportamiento mecánico. Conocer esta estructura exacta tiene tres implicancias clave: el monitoreo de sismos, que permitirá mejorar los modelos que estiman la localización y magnitud de los terremotos; el entendimiento de la dinámica del campo magnético terrestre, que influye en el escudo magnético que nos protege de la radiación solar; y una mejor comprensión en astrofísica de las colisiones de asteroides y la evolución de otros planetas rocosos con núcleos de hierro similares.
La participación del Conicet, junto a instituciones de renombre como Stanford y la Universidad Politécnica de Madrid, destaca el papel estratégico de la ciencia iberoamericana en la investigación internacional de frontera.
Fuente: La Nación
