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Experimentos En Células De Bigorna De Diamante Bajo 111 GPa Y Cerca De 5100 Kelvin Indican Que El Núcleo De La Tierra Puede Contener Entre 0,07% Y 0,36% De Hidrógeno En Peso, Volumen Estimado Entre 9 Y 45 Océanos, Con Implicaciones Directas Sobre El Origen Del Agua En El Planeta
Investigadores informaron que el núcleo de la Tierra puede almacenar hidrógeno equivalente a hasta 45 océanos, según un estudio en Nature Communications, con estimaciones entre 0,07% y 0,36% en peso, desafiando hipótesis sobre el origen del agua en el planeta.
Núcleo De La Tierra Puede Contener Hidrógeno Equivalente A Hasta 45 Océanos
Los científicos afirman que el núcleo de la Tierra está compuesto principalmente por hierro, pero su densidad no corresponde a la de hierro puro. Esto indica la presencia de elementos más ligeros. El nuevo estudio apoya la hipótesis de que el núcleo de la Tierra sea un reservorio significativo de hidrógeno.
Publicado en Nature Communications, el trabajo presenta resultados que sugieren la existencia de hidrógeno equivalente a hasta 45 océanos. Las conclusiones también ponen en duda la idea de que la mayor parte del agua del planeta haya sido traída por cometas en las etapas iniciales.
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Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-68821-6
Desafíos Para Analizar El Núcleo De La Tierra
Las condiciones extremas y la distancia del núcleo de la Tierra dificultan el análisis directo de su composición. Muchas técnicas son inadecuadas para detectar hidrógeno, por ser el elemento más ligero y de menor tamaño.
Estimaciones anteriores utilizaron métodos indirectos, como la inferencia de la presencia de hidrógeno a partir de la expansión de la red cristalina en hidretos de hierro. Estas limitaciones generaron estimaciones con variación de cuatro órdenes de magnitud.
Simulación En Laboratorio Bajo 111 GPa Y 5100 Kelvin
El equipo adoptó un enfoque experimental con celdas de bigorna de diamante calentadas a láser para simular las condiciones del núcleo de la Tierra. Los experimentos alcanzaron hasta 111 GPa y cerca de 5100 Kelvin.
Se utilizaron muestras de hierro similares a las del núcleo de la Tierra y vidrio de silicato hidratado, representando los océanos de magma primitivos. El objetivo fue inducir la fusión bajo condiciones comparables a las encontradas en el interior profundo del planeta.
Tomografía 3D Identifica Silicio, Oxígeno Y Hidrógeno
Después de los experimentos, los investigadores aplicaron tomografía de sonda atómica, conocida como APT, para producir un mapa composicional tridimensional con resolución nanométrica. La técnica permitió identificar silicio, oxígeno y hidrógeno en las muestras.
También se observaron nanoestructuras ricas en Si-OH formadas durante el enfriamiento rápido. La proporción molar de silicio a hidrógeno en estas estructuras fue cercana a 1:1, un dato considerado central para las estimaciones.
Con base en esta relación y en la cantidad relativamente conocida de silicio en el núcleo de la Tierra, los científicos estimaron que el contenido de hidrógeno varía entre 0,07% y 0,36% en peso. Este intervalo corresponde a aproximadamente 9 a 45 océanos de agua.
Implicaciones Para El Origen Del Agua Y De Los Océanos
Una de las principales implicaciones del estudio es la sugerencia de que gran parte del agua de la Tierra haya sido adquirida durante la acreción inicial del planeta. En este escenario, el hidrógeno habría interactuado con el oxígeno aún en las fases formativas.
Esto contrasta con la teoría según la cual la mayor parte del agua habría tenido origen en aportes cometarios posteriores. Si el hidrógeno hubiera sido traído principalmente por cometas, se esperaría su concentración en las capas superficiales.
La presencia de un reservorio significativo en el núcleo de la Tierra indica, según los autores, que el hidrógeno probablemente fue incorporado antes de la formación completa del núcleo. El modelo es compatible con la interacción entre la atmósfera primordial y el océano de magma.
Los investigadores afirman que el escenario también es consistente con la hipótesis de que la Tierra haya sido formada mayoritariamente a partir de materiales similares a condritos de enstatita, que contienen cantidades suficientes de hidrógeno para proporcionar más de tres océanos.
Limitaciones Y Incertezas Apuntadas Por El Equipo
Los autores alertan que el estudio presenta limitaciones. El hidrógeno residual en la cámara del APT puede haber inflado artificialmente el contenido medido. Existen aún incertidumbres relacionadas con el contenido de silicio en el núcleo de la Tierra.
La suposición de hidrógeno suficiente durante la acreción también representa una variable relevante. Además, la fractura de las muestras puede haber generado errores en la recolección de datos por el APT.
A pesar de estas restricciones, los resultados ofrecen una nueva estimación basada en simulaciones experimentales directas bajo condiciones de alta presión y temperatura, contribuyendo a reducir la amplia variación de las estimaciones anteriores.
El estudio refuerza que comprender la composición del núcleo de la Tierra es esencial para explicar la distribución de hidrógeno y la formación de los océanos. Aún así, los autores reconocen que se necesitan nuevas análisis para confirmar los valores presentados y reducir las incertezas identificadas.
Este artículo fue elaborado con base en un estudio publicado en la revista Nature Communications y en la información proporcionada en el material base, incluida el análisis llevado a cabo por el equipo de investigadores con uso de celdas de bigorna de diamante y tomografía de sonda atómica.
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