¿Por qué está caliente el interior de la Tierra?

 Aunque nosotros, habitantes de la superficie, caminamos sobre un terreno agradablemente fresco,debajo de nuestros pies la Tierra esconde un lugar muy caliente.

Web Site: Physorg
Artículo: “Probing Question: What heats the earth’s core?”
Autor: Joe Anuta
Fecha: marzo 30, 2006

Del interior del planeta emana suficiente calor como para hacer 200 tazas de café humeante por hora para cada uno de los 6 200 millones de habitantes del mundo, dice Chris Marone, profesor de geociencias de la Universidad del Estado de Pennsylvania (Penn State). Se cree que en su mismo centro, las temperaturas exceden los 9 500ºC, bastante más que en la superficie del Sol.

Un corte a través de la Tierra revela tres capas concéntricas. Por fuera, una corteza dura y delgada que tiene de 10 a 100 kilómetros de espesor. Debajo de ella, un manto en forma de “dona” de 2 900 kilómetros de espesor. En lugar de masa de pastelería consiste, sin embargo, de roca fundida viscosa que fluye muy lentamente, con velocidades de escalas geológicas. “Se mueve tan rápidamente como el crecimiento de las uñas”, explica Marone.

En el centro del planeta encontramos un núcleo de dos partes. “La zona interior tiene aproximadamente el tamaño de la Luna”, dice Marone, “y posee la densidad del acero”. El núcleo exterior que la rodea es un océano de metal líquido de 2 300 kilómetros de espesor. La rotación de la Tierra hace que este océano fluya y se arremoline, y el metal en movimiento genera el campo magnético del planeta.

La mayor parte del calor de la Tierra está almacenado en el manto, dice Marone, y hay cuatro fuentes que lo mantienen caliente.

Primero, tenemos el calor residual de cuando inicialmente la gravedad condensó un planeta a partir de los gases calientes y de las partículas del espacio pre-Tierra. A medida que esa bola fundida se enfriaba, hace unos 4 000 millones de años, el exterior se endureció y formó una corteza. El manto continúa enfriándose todavía.

“Sin embargo, no creemos que este calor original conforme una parte importante del calor terrestre”, dice Marone. Solamente contribuye con un 5 a un 15 por ciento del total, “aproximadamente lo mismo que el calor gravitatorio”.

Para explicar el calor gravitatorio, Marone evoca la imagen de una caliente recién formada Tierra, que no tenía una densidad consistente. A través de un proceso de separación gravitatoria denominado “diferenciación”, las partes más densas y pesadas fueron llevadas hacia el centro, y las áreas menos densas fueron desplazadas hacia fuera. La fricción creada por este proceso generó un calor considerable que, como el calor original, todavía no se ha disipado del todo.

Después tenemos el calor latente, dice Marone. Este tipo surge del núcleo que se expande a medida que la Tierra se enfría desde dentro hacia fuera. De la misma forma en que el agua congelada se convierte en hielo, el metal líquido se está haciendo sólido, y aumentando de volumen en el proceso. “El núcleo interior está creciendo en razón de un centímetro cada mil años”, dice Marone. El calor liberado por esta expansión está introduciéndose en el manto.

Sin embargo, y a pesar de todo esto, la mayor parte del calor del interior de la Tierra (hasta en un 90%) es alimentado por la desintegración de isótopos radiactivos como el potasio-40, el uranio-238, el uranio-235 y el torio-232, que se encuentran contenidos en el manto. Estos isótopos irradian calor a medida que liberan su exceso de energía y se mueven hacia la estabilidad. “La cantidad de calor causado por esta radiación es casi la misma que el total de calor medido emanando de la Tierra”.

La radioactividad está presente no solo en el manto, sino en las rocas de la corteza terrestre. Por ejemplo, Marone explica, en la superficie, de un bloque de granito de un kilogramo emana una diminuta pero mensurable cantidad de calor (algo así como la de una lámpara de luz de 0,000000001 vatios) a causa de la desintegración radiactiva.

Podría no parecer mucho. Pero considerando la vastedad del manto, suma bastante, dice Marone.

Predice que en algún momento futuro, dentro de miles de millones de años, el núcleo y el manto se enfriarán y solidificarán lo suficiente como para unirse a la corteza. Si eso llega a suceder, la Tierra se convertirá en un planeta frío y muerto como la Luna.

Sin embargo, mucho antes de que eso suceda, el Sol probablemente ya habrá evolucionado hasta su fase de gigante roja, y habrá crecido lo suficiente como para engullir a nuestro agradable planeta. En ese momento, cualquier cantidad de calor que haya permanecido en el manto no tendrá ninguna importancia.

Traducido para Astroseti.org por
Heber Rizzo Baladán

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