Una nueva investigación confirma que el núcleo de la Tierra contiene grandes cantidades de azufre, que se estima que podrían ser de hasta 8,5 x 1018 toneladas. Esto es alrededor de 10 veces la cantidad de azufre del resto de la Tierra, con base en las estimaciones más recientes y alrededor del 10 por ciento de la masa total de la Luna.
Esta es la primera vez que los científicos tienen evidencia geoquímica concluyente de la existencia de azufre en el núcleo de la Tierra, dando peso a la teoría de que la Luna se formó por un choque de un cuerpo de tamaño planetario con la Tierra.
El núcleo de la Tierra comienza a 2.900 kilometros bajo nuestros pies, por lo que es imposible investigar directamente. Sin embargo, un grupo internacional de científicos ha sido capaz de desarrollar métodos geoquímicos indirectos para mostrar la composición del núcleo, como se detalla en la revista Geochemical Perspectives Letters.
El investigador principal, Paul Savage, del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Durham, en Reino Unido, explica: "Los científicos han sospechado desde hace algún tiempo que hay azufre en el núcleo, pero ésta es la primera vez que tenemos evidencia geoquímica sólida para apoyar la idea".
Durante mucho tiempo se ha sabido que el núcleo de la Tierra es demasiado ligero para estar hecho solamente de hierro y níquel y se suponía que el núcleo contenía otros elementos más ligeros, como azufre, silicio, oxígeno y carbono. Sin embargo, dada la profundidad del núcleo, ha sido imposible de confirmar directamente.
Afortunadamente, un cataclismo en el pasado lejano -cuando la Tierra colisionó con un cuerpo grande del tamaño de un planeta, arrancando la parte que se convirtió en nuestra luna- dejó una huella, que ha sido utilizada para confirmar el contenido básico.
Los investigadores creen que el impacto de la colisión derritió el manto de la Tierra, permitiendo que un líquido rico en azufre se formara en el manto de la Tierra, la gran capa intermedia entre el núcleo y la corteza. Probablemente, parte se perdió en el espacio, pero algo se quedó y se hundió en el núcleo.
La clave para confirmarlo yace en la medición de las proporciones de elementos de isótopos (átomos de un mismo elemento con ligeramente diferentes masas) en el manto y comparándolas con ciertos meteoritos, que se cree que son las mejores parejas de la composición original de la Tierra.
Debido a la variabilidad en la composición del manto, es difícil sacar conclusiones firmes a partir de la medición de azufre directamente, así que los investigadores decidieron analizar el cobre del manto y la corteza de la Tierra, ya que el cobre está a menudo ligado al azufre.
"Elegimos el cobre, ya que es un elemento calcófilo, lo que significa que prefiere estar en material rico en azufre; así es un buen elemento para rastrear el destino de azufre en la Tierra", explica el autor principal, el profesor Frédéric Moynier, del 'Institut de Physique du Globe', de París, Francia. "En general, donde hay cobre, hay azufre; el cobre nos da una medida de representación del azufre", añade.
El trabajo se realizó en tres etapas distintas: en primer lugar, los investigadores tuvieron que estimar la composición isotópica del cobre en el manto y la corteza de la Tierra; después, calcular la composición isotópica del cobre en la Tierra antes de que se formara un núcleo y fuera bombardeado por impactores gigantes, pero como la medición directa es imposible, se utilizaron los meteoritos, que se consideran como el mejor análogo; y finalmente, simular qué firma isotópica del cobre se generaría por la eliminación de líquido rico en azufre después del "gran impacto".
Utilizando los espectroscopios de masas de última generación de la Universidad de Washington en St. Louis y el 'Institut de Physique du Globe', confirmaron que había una diferencia de 0,025 por ciento en las relaciones isotópicas de cobre entre las muestras del manto de la Tierra y las muestras de meteoritos. Debido a que los isótopos dividen el cobre de manera desigual entre un líquido rico en azufre y el resto del manto de la Tierra, esto demuestra que se ha eliminado una gran cantidad de azufre del manto.
Savage destaca: "Este estudio es el primero en mostrar evidencia geoquímica clara que un líquido sulfuro debe haberse separado del manto desde el principio en la historia de la Tierra, el cual, muy probablemente, entrara en el núcleo. Estimamos que la cantidad de azufre en el núcleo es enorme, alrededor de 8.5 x 1.018 toneladas, lo que para dar una idea de la escala, es de alrededor del 10 por ciento de la masa de la Luna.
Además, el trabajo añade peso a la teoría de que la Luna se formó a través de una colisión entre la Tierra y otro cuerpo".
