El protagonista es el óxido de hierro, también conocido como FeO, que fue sometido a condiciones similares a aquellas que existen donde las capas más internas de la Tierra se juntan y mostró comportamientos distintos a los esperados.
Lo sorprendente fue que la estructura del metal no cambió, según señalaron los responsables del estudio en Physical Review Letters, y el descubrimiento puede arrojar nueva luz sobre el entendimiento, incompleto, que se tiene sobre el corazón de nuestro planeta.
A pesar de que los cambios en las propiedades de muchos metales son un fenómeno común si se los somete a presiones o temperaturas extraordinarias, estos suelen venir acompañados de un cambio de estructura.
Los cambios pueden verse reflejados en cómo los átomos siguen patrones de ciertos cristales para ordenarse, o incluso en la disposición de las partículas subatómicas que rodean el núcleo.
Valores nucleare
Un equipo en el Instituto Carnegie para la Ciencia sometió el material a una presión equivalente a 1,4 millones de veces la presión atmosférica a nivel del mar, y a temperaturas de 2.200 grados centígrados.
Descubrieron que realiza el truco de cambiar sus propiedades conductoras de la electricidad sin ninguna consecuencia en su estructura y que puede ser conductor o aislante dependiendo exclusivamente de la temperatura y la presión.
"Nuestro estudio demuestra que el óxido de hierro se metaliza sin ningún cambio de estructura pero que se requiere una combinación de temperatura y presión"
Ronald Cohen, coautor del estudio
"A altas temperaturas, los átomos en los cristales de óxido de hierro se ordenan con la misma estructura que la sal de mesa" dijo Ronald Cohen, coautor del estudio. "Al igual que la sal de mesa, el óxido de hierro es un buen aislante a temperatura ambiente, no conduce la electricidad" señaló el autor.
"Nuestro estudio demuestra que el óxido de hierro se metaliza sin ningún cambio de estructura pero que se requiere una combinación de temperatura y presión. Además, se ve que la forma en la que se comportan los electrones para hacerlo metálico es diferente a la de otros materiales que tienen esta propiedad", señaló Cohen.
El manto terrestre, la parte sólida externa al núcleo, está compuesta por una mezcla de magnesio y óxido de hierro. El hecho de que el óxido se comporte como un metal significa que conecta electrónicamente el núcleo y el manto, afectando la forma en la que el campo magnético llega a la superficie de la tierra y más allá.
Fascinación con el centro de la Tierra
A pesar de haber fascinado a generaciones de científicos y literatos, el centro de la tierra, a unos 3.000 kilómetros por debajo del nivel del mar, está todavía muy lejos del alcance del hombre, por lo que los experimentos deben llevarse a cabo en ambientes controlados que imaginan cómo son las condiciones miles de kilómetros más abajo.
Una de las razones de la importancia científica del núcleo terrestre es el campo magnético que provoca, vital para la vida en la superficie.
Sirve como herramienta de navegación, además de ayudar a las abejas, tortugas marinas y a decenas de especies de pájaros y mariposas a encontrar su destino en sus largas migraciones.
También nos sirve de barrera contra los peligros del espacio, protegiéndonos de la radiación y del viento solar.
Pero un posible viaje al sótano terrestre no sería apto para principiantes debido al drástico incremento en la temperatura y la presión a medida que uno se acerca.
Incluso con perforaciones remotamente controladas, los más profundo que se ha conseguido penetrar hasta ahora han sido unos 12 kilómetros, tan solo un 0,2% del camino que nos separa del centro de nuestro planeta.