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Los núcleos de mundos rocosos se hacen metálicos por filtración

Publicado el 06 Diciembre 2017


La teoría de que metal fundido atrapado entre granos de roca de silicato se filtró al centro de los planetas durante su formación inicial ha ganado evidencia en un nuevo estudio de la UT Austin.

Los científicos han reflexionado durante mucho tiempo sobre cómo los cuerpos rocosos del sistema solar, incluida nuestra propia Tierra, obtuvieron sus núcleos metálicos. De acuerdo con una investigación realizada por la Universidad de Texas en Austin, la evidencia apunta a la percolación descendente de metal fundido hacia el centro del planeta a través de pequeños canales entre los granos de roca.

El hallazgo cuestiona la interpretación de experimentos previos y simulaciones que buscaban entender cómo se comportan los metales bajo el calor y la presión intensos cuando se forman los planetas.

Resultados pasados sugirieron que grandes porciones de metales fundidos quedaron atrapados en poros aislados entre los granos. En contraste, la nueva investigación sugiere que una vez que los poros aislados crecen lo suficiente como para conectarse, el metal fundido comienza a fluir, y la mayor parte es capaz de filtrarse a lo largo de los límites del grano. Este proceso permitiría que el metal gotee a través del manto, se acumule en el centro y forme un núcleo de metal, como el núcleo de hierro en el corazón de nuestro planeta.

“Lo que estamos diciendo es que una vez que la red de masa fundida se conecta, permanece conectada hasta que casi todo el metal está en el núcleo”, dijo el coautor Marc Hesse, profesor asociado en la Facultad de Geociencias de la UT Austin.

La investigación fue publicada en PNAS.

Los planetas y planetesimales (planetas pequeños y asteroides grandes) se forman principalmente de rocas de silicato y metal. Parte del proceso de formación del planeta implica la masa inicial de material que se separa en un núcleo metálico y una capa de silicato formada por el manto y la corteza. Para que funcione la teoría de la percolación de la formación del núcleo, la gran mayoría del metal en el cuerpo planetario debe llegar al centro.

En este estudio, el coautor Soheil Ghanbarzadeh desarrolló un modelo de ordenador para simular la distribución de hierro fundido entre los granos de roca a medida que aumenta o disminuye la porosidad o fracción de fusión. Las simulaciones se llevaron a cabo en el Texas Advanced Computing Center. Los investigadores encontraron que una vez que el metal comienza a fluir, puede continuar fluyendo incluso cuando la fracción de fusión disminuye significativamente. Esto está en contraste con las simulaciones anteriores que encontraron que una vez que el metal comienza a fluir, solo se necesita una pequeña inmersión en el volumen de fusión para que la percolación se detenga.

Según el modelo de computadora, solo del 1 al 2 por ciento del metal inicial quedaría atrapado en el manto de silicato cuando se detuviera la percolación, lo cual es consistente con la cantidad de metal en el manto de la Tierra.

Fuente: Europa Press

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