Científicos del Conicet, junto a otros investigadores, revelaron el inesperado comportamiento del hierro en el centro del planeta

Un equipo internacional de investigación, con participación de científicos del Conicet, logró medir por primera vez la resistencia dinámica del hierro (Fe) bajo condiciones de presión y temperatura idénticas a las del núcleo interno de la Tierra. El descubrimiento, publicado en la revista Nature Communications, revela cómo se comporta y se deforma este material en el centro del planeta, un área compuesta en un 85% por hierro y que resulta inaccesible para la observación directa.

Este hallazgo proporciona datos empíricos clave para resolver tres grandes incógnitas de la geofísica actual: la velocidad exacta con la que se transmiten las ondas sísmicas a través de las capas terrestres, el mecanismo que origina y mantiene el campo magnético del planeta y los procesos de evolución geológica de otros planetas rocosos y asteroides con núcleos metálicos similares.

Para entender el alcance de este hallazgo, es necesario profundizar en el concepto de “resistencia dinámica”. Según explicaron, en la ciencia de materiales, la resistencia podría describirse de forma sencilla como la “dureza” de un componente. Sin embargo, esta propiedad cambia radicalmente según la velocidad con la que el material es deformado.

Tradicionalmente, los estudios evalúan la deformación a velocidades muy bajas, lo que se conoce como dureza estática. A raíz de esto es que el equipo científico aplicó una velocidad de deformación extremadamente alta. Este enfoque dinámico reveló que el hierro se comporta de una manera inesperada cuando es sometido a un estrés ultraveloz en el corazón planetario.

El núcleo interno terrestre se encuentra bajo una presión de entre tres y cuatro millones de atmósferas y soporta temperaturas de entre 4000 y 7000 grados centígrados. Hasta la fecha, no existían experimentos capaces de someter al hierro a semejante entorno.

Para lograrlo, los investigadores combinaron tecnología experimental con ciencia computacional. El equipo utilizó el National Ignition Facility (NIF) de Estados Unidos para aplicar diagnósticos ultrarrápidos de rayos X y registrar la evolución del metal mientras se deformaba. Luego, los datos se interpretaron mediante simulaciones hidrodinámicas y de dinámica molecular a escala atómica. Las simulaciones virtuales, realizadas en la Universidad de Mendoza, anticiparon con precisión los resultados del experimento real, demostrando el potencial de los laboratorios virtuales.

El estudio reveló que el hierro, bajo presiones extremas, sufre una reorganización profunda en la disposición de sus átomos que redefine su comportamiento mecánico. Conocer esta estructura exacta tiene tres implicancias fundamentales:

• Monitoreo de sismos: determina la velocidad de las ondas sísmicas a través del planeta, un parámetro clave para mejorar los modelos que estiman la localización y magnitud de los terremotos.
• El motor del campo magnético: modifica el acoplamiento mecánico y químico entre el centro sólido y el líquido que lo rodea, influyendo en el escudo magnético que nos protege de la radiación solar.
• Astrofísica: permite comprender las colisiones de asteroides y la evolución de otros planetas rocosos con núcleos de hierro similares.

La participación del Conicet, junto a instituciones como Stanford y la Universidad Politécnica de Madrid, subraya el rol estratégico de la ciencia iberoamericana en la investigación internacional de frontera.