Actualizado 28/01/2015 19:15 CET

El eslabón perdido en la física de metales explica el campo magnético terrestre

Núcleo de la Tierra revestido por la estructura electrónica del hierro
Foto: RONALD COHEN

MADRID, 28 Ene. (EUROPA PRESS) -

   El campo magnético de la Tierra es crucial para nuestra existencia, ya que protege la vida en la superficie de nuestro planeta de los rayos cósmicos mortales.

   Es generado por movimientos turbulentos de hierro líquido en el núcleo de la Tierra. El hierro es un metal, lo que significa que puede fácilmente producir un flujo de electrones que forma una corriente eléctrica.

   Un equipo que incluye a los expertos de la Institución Carnegie, en Estados Unidos, Ronald Cohen y Peng Zhang muestra que falta una pieza en la teoría tradicional que explica por qué los metales se vuelven menos conductores cuando se calientan que se necesitaba para completar el rompecabezas que explica este proceso de generación de campo, como se revela en la revista 'Nature'.

   El centro de la Tierra es muy caliente y se cree que el flujo de calor desde el centro del planeta hacia la superficie dirige la mayor parte de la dinámica de la Tierra, desde los volcanes a la tectónica de placas. Durante mucho tiempo se ha pensado que el flujo de calor impulsa lo que se llama la convección térmica, el líquido más caliente se vuelve menos denso y se eleva, mientras que los más fríos pasan a ser más densos y se hunden, en el núcleo de hierro líquido de la Tierra y genera el campo magnético de la Tierra.

   Pero los cálculos recientes cuestionaron esta teoría, abriendo nuevas investigaciones para su explicación. En su trabajo, Cohen y Zhang, junto con Kristjan Haule, de la Universidad de Rutgers, Estados Unidos, utilizó un nuevo método de la física computacional y encontró que la teoría de la convección térmica original era correcta en todo momento. Su conclusión es que la teoría clásica de metales desarrollada en la década de 1930 era incompleta.

   Los electrones en los metales, como el hierro en el núcleo de la Tierra, transportan corriente y calor. La resistividad de un material impide este flujo. La teoría clásica de metales explica que la resistividad aumenta con la temperatura, debido a que los átomos vibran más a medida que aumenta el calor.

   La teoría dice que a altas temperaturas, la resistividad ocurre cuando los electrones en la corriente rebotan contra los átomos vibrantes. Estos electrones rebotados dispersan y resisten el flujo de corriente. A medida que aumenta la temperatura, los átomos vibran más y aumenta la dispersión de electrones rebotados. Los electrones no sólo llevan carga sino también energía, de modo que la conductividad térmica es proporcional a la conductividad eléctrica.

@CIENCIAPLUS