Un equipo de científicos liderado por Yale puede haber encontrado un nuevo factor para ayudar a explicar el flujo y reflujo del campo magnético de la Tierra, y es algo familiar para cualquiera que haya hecho una vinagreta para su ensalada.

Campo magnético de la Tierra, producido cerca del centro del planeta, ha actuado durante mucho tiempo como un amortiguador de la radiación dañina de los vientos solares que emanan del sol. Sin esa protección la vida en la Tierra no habría tenido la oportunidad de florecer. Sin embargo, nuestro conocimiento del campo magnético de la Tierra y su evolución es incompleto.

En un nuevo estudio publicado el 6 de mayo en la procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , El profesor asociado de Yale Kanani K.M. Lee y su equipo encontraron que las aleaciones de hierro fundido que contienen silicio y oxígeno forman dos líquidos distintos en condiciones similares a las del núcleo de la Tierra. Es un proceso llamado inmiscibilidad.

"Observamos la inmiscibilidad de los líquidos a menudo en la vida cotidiana, como cuando el aceite y el vinagre se separan en el aderezo para ensaladas. Es sorprendente que la separación de la fase líquida pueda ocurrir cuando los átomos se ven forzados a estar muy juntos bajo las inmensas presiones del núcleo de la Tierra. "dijo la estudiante graduada de Yale Sarah Arveson, el autor principal del estudio.

La inmiscibilidad en aleaciones fundidas complejas es común a presión atmosférica y ha sido bien documentada por metalúrgicos y científicos de materiales. Pero los estudios de aleaciones inmiscibles a presiones más altas se han limitado a las presiones encontradas en el manto superior de la Tierra, ubicado entre la corteza terrestre y su núcleo.

Aún más profundo 2, 900 kilómetros bajo la superficie, es el núcleo externo:más de 2, Capa de hierro fundido de 000 kilómetros de espesor. Es la fuente del campo magnético del planeta. Aunque este líquido caliente se agita vigorosamente a medida que se convence, haciendo que el núcleo exterior esté en su mayor parte bien mezclado, tiene una capa líquida distinta en la parte superior. Las ondas sísmicas que se mueven a través del núcleo externo viajan más lentamente en esta capa superior que en el resto del núcleo externo.

Los científicos han ofrecido varias teorías para explicar esta lenta capa de líquido, incluyendo la idea de que las aleaciones de hierro inmiscibles forman capas en el núcleo. Pero no ha habido evidencia experimental o teórica que lo pruebe hasta ahora.

Usando calentado por láser, experimentos con células de yunque de diamante para generar altas presiones, combinado con simulaciones por computadora, el equipo dirigido por Yale reprodujo las condiciones que se encuentran en el núcleo exterior. Demostraron dos distintos, capas de líquido fundido:una pobre en oxígeno, líquido de hierro-silicio y un líquido de hierro-silicio-oxígeno. Debido a que la capa de hierro-silicio-oxígeno es menos densa, sube a la cima, formando una capa de líquido rica en oxígeno.

"Nuestro estudio presenta la primera observación de aleaciones de metales fundidos inmiscibles en condiciones tan extremas, insinuando que la inmiscibilidad en fundiciones metálicas puede prevalecer a altas presiones, "dijo Lee.

Los investigadores dijeron que los hallazgos agregan una nueva variable para comprender las condiciones de la Tierra primitiva, así como cómo los científicos interpretan los cambios en el campo magnético de la Tierra a lo largo de la historia.

Los autores adicionales del estudio son Jie Deng de Yale y Bijaya Karki de la Universidad Estatal de Louisiana.