El núcleo de la Tierra tiene un escape de un isótopo estelar

Los científicos han descubierto que el núcleo terrestre está perdiendo un isótopo que se originó en nebulosa solar y que se cree llegó a nuestro planeta cuando un cuerpo similar a Marte colisionó contra la Tierra hace 4.533 millones de años.

El núcleo de la Tierra está perdiendo helio-3, un isótopo del gas de helio que se da en las estrellas, a un ritmo de alrededor de 2.000 gramos por año, de acuerdo a una nueva investigación realizada por científicos de la Unión Geofísica Americana (AGU). Según indica una nota de prensa, eso significa que la Tierra tendría que haberse formado dentro de una nebulosa solar, donde las altas concentraciones del gas habrían permitido que se acumulara en las profundidades de nuestro planeta. 

Filtraciones en el núcleo

El helio-3 (He-3) contiene dos protones y un neutrón en su núcleo, a diferencia del helio que tiene dos protones y dos neutrones. Esta diferencia en su masa atómica determina que tenga distintas propiedades fisicoquímicas. Aunque el helio-3 se ha medido en la superficie terrestre en cantidades relativamente pequeñas, los científicos desconocían las magnitudes que se estaban filtrando del núcleo de la Tierra, a diferencia de lo que sucede en sus capas intermedias, denominadas manto.

El descubrimiento sugiere que un objeto que golpeó a nuestro planeta al principio de su historia habría vuelto a derretir la corteza terrestre a partir de su impacto, permitiendo que escapara una gran parte del helio, en un proceso que todavía está activo. Los científicos describen este proceso en un nuevo estudio, publicado recientemente en la revista Geochemistry, Geophysics, Geosystems.

De acuerdo a la teoría del Gran Impacto, la formación de la Luna se concretó como resultado de esa colisión entre la joven Tierra y un protoplaneta de las dimensiones de Marte, que recibió el nombre de Tea o Theia. Se ha calculado que el fuerte impacto ocurrió hace aproximadamente 4.533 millones de años. 

Revelando misterios de los orígenes

Teniendo en cuenta que las nebulosas son las principales fuentes de helio-3, todo indicaría que la Tierra se formó dentro de una nebulosa solar, algo que se ha debatido durante mucho tiempo en el marco de la comunidad científica. Debido a que casi todo el helio-3 es primordial y proviene del Big Bang o estallido inicial, la fuga de gas agrega evidencia de cómo se formó nuestro planeta y qué elementos actuaron en ese proceso. 

Se sabe que la nebulosa protosolar fue la nube de gas o disco de acrecimiento en la que se conformó el Sistema Solar. Propuesta en 1755 por el geógrafo y filósofo alemán Immanuel Kant, la hipótesis indica que la nebulosa solar rotaba lentamente en su origen. Con el tiempo, se fue condensando al enfriarse y se aplanó en forma gradual, hasta crear la estrella central y los planetas. Actualmente, el concepto moderno equivalente al de nebulosa solar se sustenta en el disco de acrecimiento, un tipo de estructuras que han podido ser observadas acumulando material alrededor de estrellas muy jóvenes.

Además, los investigadores creen que el trabajo futuro en busca de otros gases creados por la nebulosa, como por ejemplo el hidrógeno, que se filtra en tasas y ubicaciones similares a las del helio-3, podría aportar nuevas precisiones para resolver viejos misterios. En tanto, el estudio ha permitido comprobar que el helio-3 se fuga principalmente a lo largo del sistema de dorsales, en medio del océano.

Referencia

Primordial Helium‐3 Exchange Between Earth's Core and Mantle. Peter L. Olson et al. Geochemistry, Geophysics, Geosystems (2022). DOI:https://doi.org/10.1029/2021GC00998