¿El núcleo de la Tierra libera hidrógeno al manto?

 

Un estudio científico aporta nuevas pistas sobre el posible intercambio de hidrógeno entre el núcleo y las capas superiores de nuestro planeta. El hallazgo podría ayudar a comprender mejor el ciclo profundo del agua y la evolución del interior terrestre.

Durante décadas, los científicos han investigado cómo se distribuye el agua en el interior de la Tierra y qué procesos permiten que sus componentes químicos circulen entre las distintas capas del planeta. Una nueva línea de investigación plantea una posibilidad sorprendente: el núcleo terrestre podría intercambiar hidrógeno con el manto a lo largo de millones de años.

La idea no significa que se hayan descubierto corrientes de agua líquida que ascienden directamente desde el centro de la Tierra hasta la superficie. Se trata de un proceso mucho más profundo y complejo, relacionado con el comportamiento del hidrógeno bajo presiones y temperaturas extremas.

Una investigación que aporta nuevas pistas

En abril de 2025, un estudio publicado en la revista científica Science Advances analizó la composición isotópica del hidrógeno presente en pequeñas inclusiones de magma atrapadas en cristales de olivino de antiguas lavas de la isla de Baffin, en Canadá.

Los investigadores encontraron una composición isotópica inusualmente baja en deuterio, una forma del hidrógeno que contiene un neutrón adicional. Este resultado podría explicarse por la difusión de isótopos o por la incorporación de hidrógeno procedente del núcleo terrestre al material del manto que alimentó el vulcanismo de esa región.

Aunque el hallazgo no demuestra de manera definitiva que el núcleo esté liberando hidrógeno, constituye una evidencia relevante para estudiar posibles intercambios químicos entre el núcleo y el manto.

¿Cómo podría producirse este intercambio?

El núcleo terrestre está compuesto principalmente por hierro y níquel, pero también podría contener cantidades importantes de elementos más ligeros, entre ellos hidrógeno.

En las condiciones extremas del interior terrestre, estos elementos pueden comportarse de manera muy diferente a como lo hacen en la superficie. Por eso, los científicos utilizan experimentos de laboratorio, modelos físicos y análisis de rocas volcánicas para comprender cómo se distribuyen.

Una de las hipótesis es que una pequeña cantidad de hidrógeno pueda atravesar gradualmente la frontera entre el núcleo y el manto. Ese intercambio podría modificar, durante escalas de tiempo geológicas, la composición química e isotópica de determinadas regiones profundas.

La frontera entre ambas capas se encuentra a unos 2.900 kilómetros de profundidad, en un entorno inaccesible para la exploración directa. Por ello, las lavas volcánicas y sus señales químicas funcionan como una especie de registro indirecto de procesos que ocurren en las profundidades del planeta.

¿Qué relación tiene con el ciclo del agua?

El agua está formada por hidrógeno y oxígeno, pero estudiar el hidrógeno en el interior terrestre no equivale a detectar agua líquida.

Si parte del hidrógeno del núcleo se intercambia con el manto, este proceso podría contribuir a explicar cómo evolucionó la distribución de los componentes del agua en el interior de la Tierra a lo largo de miles de millones de años.

Para comprobar esta posibilidad, será necesario combinar nuevas mediciones isotópicas con experimentos a presiones extremas y modelos que permitan reconstruir la historia química del planeta.

¿Qué sabemos sobre el núcleo y el campo magnético?

El núcleo también desempeña un papel fundamental en la generación del campo magnético terrestre. El movimiento del hierro líquido en el núcleo externo produce, mediante un proceso conocido como geodinamo, el campo magnético que ayuda a proteger la Tierra del viento solar y de parte de la radiación espacial.

Sin embargo, todavía no se ha demostrado que un posible intercambio de hidrógeno entre el núcleo y el manto produzca cambios concretos en el campo magnético. Investigar la composición del núcleo sí puede ayudar a mejorar los modelos sobre su estructura, su evolución térmica y su dinámica.

¿Por qué importa para el futuro de la ciencia?

Comprender el interior terrestre no solo permite reconstruir la historia de nuestro planeta. También ayuda a desarrollar modelos sobre la formación y evolución de otros mundos rocosos.

Si los científicos logran determinar cómo se distribuye el hidrógeno entre el núcleo y el manto, podrán evaluar mejor la evolución química de los planetas y las condiciones que favorecen la presencia de agua en sus interiores.

Las herramientas modernas de análisis de datos y simulación computacional pueden contribuir a procesar mediciones, comparar hipótesis y explorar escenarios que serían difíciles de evaluar de forma manual. No obstante, la inteligencia artificial es una herramienta de apoyo: las conclusiones deben seguir fundamentándose en observaciones, experimentos y modelos científicos contrastables.

Una pregunta abierta sobre las profundidades de la Tierra

La posibilidad de que el núcleo terrestre intercambie hidrógeno con el manto abre nuevas preguntas sobre la historia del agua y la evolución química del planeta. Los resultados obtenidos en las lavas de la isla de Baffin ofrecen una pista importante, pero todavía no constituyen una prueba definitiva de todo el proceso.

A medida que se acumulen nuevas evidencias, los investigadores podrán precisar cuánto hidrógeno podría almacenarse en el núcleo, cómo se desplaza entre las capas terrestres y qué importancia tiene para el ciclo profundo del agua.

Gizmodo