Por Alonso Rosales
Durante décadas, la ciencia ha tratado de comprender la composición del interior profundo de la Tierra, particularmente de su núcleo, una región inaccesible directamente pero crucial para comprender la historia geológica y geoquímica del planeta. Recientes investigaciones experimentales han revelado algo sorprendente: el núcleo terrestre podría contener cantidades enormes de hidrógeno, superando ampliamente la cantidad presente en todos los océanos combinados. Este hallazgo no solo desafía teorías clásicas relacionadas con el origen del agua en la Tierra, sino que reconfigura nuestra comprensión sobre cómo los elementos ligeros se mezclaron en las primeras etapas de formación del planeta.
La Tierra está compuesta por capas concéntricas: corteza, manto y núcleo. Aunque el núcleo representa solo una fracción del volumen total del planeta, constituye casi un tercio de su masa. Tradicionalmente se ha considerado que este corazón metálico está formado principalmente por hierro y níquel, con trazas de otros elementos más ligeros cuya presencia se ha detectado indirectamente a través de estudios sismológicos y experimentos de alta presión. El hidrógeno, el elemento más abundante del universo, siempre ha sido un candidato intrigante para explicar parte de la “masa faltante” en el núcleo, pero hasta ahora era difícil estimar cuánto podría haber.
Métodos y experimentación
Los avances experimentales recientes han permitido simular las extremas condiciones de presión y temperatura existentes en el núcleo terrestre —más de 330 gigapascales (GPa) y temperaturas superiores a 5,000 kelvin— mediante el uso de celdas de yunque de diamante y tomografía de sonda atómica (APT). Estas técnicas permiten observar a escala nanométrica cómo se incorporan los elementos ligeros en aleaciones de hierro en condiciones similares a las de la formación del núcleo. A partir de estas observaciones, los investigadores han cuantificado directamente el contenido de hidrógeno en estructuras ricas en silicio y oxígeno dentro de la aleación metálica.
Resultados principales
Los experimentos indican que el hidrógeno está presente en el núcleo en proporciones que van aproximadamente desde 0,07 % hasta 0,36 % en peso. Aunque este porcentaje parece pequeño, la enorme masa del núcleo convierte esa fracción en una cantidad absoluta de hidrógeno que, equivaldría a entre 9 y 45 veces la cantidad total de hidrógeno presente en todos los océanos de la Tierra combinados. Estas estimaciones colocan al núcleo como el mayor reservorio de hidrógeno del planeta.
Este resultado tiene implicaciones profundas:
- Origen del hidrógeno y del agua: El hallazgo sugiere que gran parte del hidrógeno terrestre —y por extensión, una fracción significativa del agua original— pudo haber sido incorporado durante las primeras etapas de formación del planeta, cuando un océano global de magma interactuaba con la atmósfera primitiva, en lugar de provenir principalmente de impactos tardíos de cometas u otros cuerpos helados.
- Evolución geoquímica: La presencia de hidrógeno en el núcleo altera la comprensión de cómo se distribuyeron los elementos ligeros y pesados durante la diferenciación planetaria y ofrece pistas sobre la dinámica temprana de la Tierra.
Aunque estas cifras son altamente significativas, los autores de la investigación señalan que aún hay incertidumbres importantes —como la variabilidad de la composición del núcleo o los límites de detección del hidrógeno— que requieren estudios adicionales. Sin embargo, los resultados representan un avance importante en un campo en el que los datos directos son casi imposibles de obtener debido a las condiciones extremas.
Además, este conocimiento tiene implicaciones más amplias para la geodinámica terrestre, incluyendo potencialmente la generación temprana del campo magnético y las interacciones química-físicas entre el núcleo y el manto profundo.
Los hallazgos recientes ofrecen una nueva perspectiva sobre la composición interna de la Tierra y destacan al núcleo como un reservorio significativo de hidrógeno, muy por encima de las cantidades contenidas en los océanos terrestres. El descubrimiento no solo redefine la manera en que entendemos la distribución de elementos ligeros dentro del planeta, sino que también reorienta las teorías sobre el origen y evolución de los recursos volátiles como el hidrógeno y el agua en el sistema solar.
Fuentes
- Huang D., Murakami M., Gerstl S. et al. Experimental quantification of hydrogen content in the Earth’s core. Nature Communications (2026).
- Geoscience: Oceans of hydrogen potentially in Earth’s core | Nature Communications press release.
- The largest reservoir of hydrogen on Earth may be hiding in its core. Live Science.
- New experiments suggest Earth’s core contains up to 45 oceans’ worth of hydrogen. Phys.org.
