Una nueva investigación de la Universidad Estatal de Florida y la Universidad Rice está proporcionando una mejor estimación de la cantidad de carbono en el núcleo exterior de la Tierra. y el trabajo sugiere que el núcleo podría ser el reservorio más grande del planeta de ese elemento.

La investigación, publicado en la revista Comunicaciones Tierra y medio ambiente , estima que entre el 0,3 y el 2,0 por ciento del núcleo exterior de la Tierra es carbono.

Aunque el porcentaje de carbono es bajo, sigue siendo una cantidad enorme porque el núcleo externo es muy grande. Los investigadores estimaron que el núcleo externo contiene entre 5,5 y 36,8 × 10 ²⁴ gramos de carbono, un número inmenso.

"Comprender la composición del núcleo de la Tierra es uno de los problemas clave en las ciencias de la tierra sólida, "dijo el coautor Mainak Mookherjee, profesor asociado de geología en el Departamento de Tierra, Ciencias oceánicas y atmosféricas. "Sabemos que el núcleo del planeta es principalmente de hierro, pero la densidad del hierro es mayor que la del núcleo. Debe haber elementos más ligeros en el núcleo que reduzcan su densidad. El carbono es una consideración, y estamos proporcionando mejores restricciones en cuanto a cuánto podría haber ".

Investigaciones anteriores han estimado la cantidad total de carbono en el planeta. Este trabajo refina las estimaciones del contenido de carbono de la Tierra en un rango entre aproximadamente 990 partes por millón y más de 6, 400 partes por millón. Eso significaría que el núcleo de la Tierra, que incluye tanto el núcleo externo como el interno, podría contener del 93 al 95 por ciento del carbono del planeta.

Debido a que los humanos no pueden acceder al núcleo de la Tierra, tienen que utilizar métodos indirectos para analizarlo. El equipo de investigación comparó la velocidad conocida de las ondas sonoras de compresión que viajan a través de la Tierra con modelos informáticos que simulaban diferentes composiciones de hierro. carbono y otros elementos ligeros en las condiciones de presión y temperatura del núcleo exterior de la Tierra.

"Cuando la velocidad de las ondas sonoras en nuestras simulaciones coincidió con la velocidad observada de las ondas sonoras que viajan a través de la Tierra, sabíamos que las simulaciones coincidían con la composición química real del núcleo externo, ", dijo el autor principal e investigador postdoctoral Suraj Bajgain.

Los científicos han intentado dar un rango de la cantidad de carbono en el núcleo externo antes. Esta investigación reduce ese rango posible al incluir otros elementos ligeros, a saber, oxígeno, azufre, silicio, hidrógeno y nitrógeno:en los modelos que estiman la composición del núcleo externo.

Al igual que el hidrógeno, el oxígeno y otros elementos, el carbono es un elemento esencial para la vida. Es parte de lo que hace posible la vida en la Tierra.

"Es una pregunta natural preguntarse de dónde vino este carbono del que todos estamos hechos y cuánto carbono se suministró originalmente cuando se formó la Tierra, ", Dijo Mookherjee." ¿Dónde está ahora la mayor parte del carbono? ¿Cómo ha ido residiendo y cómo se ha trasladado entre distintos embalses? Comprender el inventario total de carbono es lo que este estudio nos da una idea ".

Saber cuánto carbono existe en la Tierra ayudará a los científicos a mejorar su comprensión de la composición tanto de nuestro planeta como de los planetas rocosos en otras partes del universo.

"Ha habido muchas actividades durante la última década para determinar el balance de carbono del núcleo de la Tierra utilizando modelos cosmoquímicos y geoquímicos, "dijo el coautor del estudio, Rajdeep Dasgupta, el Profesor de Tierra Maurice Ewing, Ciencias ambientales y planetarias en Rice University. "Sin embargo, seguía siendo una cuestión abierta debido a una gran cantidad de parámetros inciertos sobre el proceso de acreción y los componentes básicos de los planetas rocosos. Lo bueno de este estudio es que proporciona una estimación directa del presupuesto de carbono actual del núcleo exterior de la Tierra. Por lo tanto, esto, a su vez, ayudará a la comunidad a clasificar mejor los posibles ingredientes planetarios y los primeros procesos.