La comunidad científica responde una de las grandes preguntas sobre la Tierra: ¿cómo se congeló su núcleo?

Un nuevo estudio, publicado en Nature Communications por científicos de las universidades de Leeds, Oxford y University College de Londres, ha revelado una posible clave en la formación del núcleo sólido de la Tierra. Los investigadores sostienen que el núcleo interno, una masa sólida rica en hierro situada en el centro del planeta, solo pudo comenzar a cristalizar si contenía al menos un 3,8 % de carbono en su composición.

Este hallazgo plantea que el carbono podría estar presente en el núcleo terrestre en mayor proporción de la que se estimaba hasta ahora y que habría desempeñado un papel decisivo en el inicio de su congelación. El núcleo interno crece gradualmente a medida que el núcleo externo, de composición similar pero en estado líquido, se enfría y solidifica. Sin embargo, los detalles del proceso han sido objeto de debate durante décadas.

La investigación señala que la transición de líquido a sólido no depende únicamente de alcanzar el punto de fusión, sino también de un proceso de cristalización que requiere un cierto grado de sobreenfriamiento. Así como el agua puede enfriarse por debajo de los 0 °C antes de congelarse, el hierro fundido también necesita temperaturas inferiores a su punto de fusión para solidificarse.

Estudios anteriores estimaban que el hierro puro necesitaría entre 800 y 1000 °C de sobreenfriamiento para cristalizar. Sin embargo, los autores advierten que un enfriamiento tan extremo habría provocado un crecimiento desmesurado del núcleo interno y posiblemente la desaparición del campo magnético terrestre, algo que no ha sucedido. Los modelos actuales sitúan el sobreenfriamiento en torno a los 250 °C.

Para investigar este fenómeno, los científicos realizaron simulaciones atómicas con unos 100.000 átomos, replicando las condiciones del núcleo terrestre. Examinaron la influencia de diversos elementos en el proceso de congelación. El profesor Andrew Walker, coautor del estudio, explicó que «cada uno de estos elementos existe en el manto suprayacente y, por lo tanto, podría haberse disuelto en el núcleo durante la historia de la Tierra».

El análisis demostró que el silicio y el azufre ralentizan la cristalización, mientras que el carbono la favorece. Con una proporción del 2,4 % de carbono, el sobreenfriamiento necesario se redujo a 420 °C. Pero al aumentarlo al 3,8 %, bastarían 266 °C, cifra compatible con las condiciones reales.

Además, el estudio confirma que este proceso de solidificación pudo haberse dado sin partículas que actuaran como núcleos de cristalización, lo que refuerza la hipótesis del papel crucial del carbono en el origen del núcleo sólido.