El reloj marca 86.400 segundos en un día, pero la Tierra no respeta esa cuenta exacta. Durante las últimas seis décadas, la duración de cada jornada ha variado por milisegundos, a veces más larga y a veces más corta. Un nuevo estudio identifica la causa en el interior del planeta.
El núcleo sólido que ocupa el centro terrestre se bambolea de un lado a otro, oscilando aproximadamente 2,35 grados en ciclos de cerca de 70 años. Su atracción gravitacional empuja la capa rocosa que la rodea con tanta fuerza que altera la velocidad de giro de la Tierra y modifica la duración de cada día por milisegundos.
La investigación fue encabezada por Huifeng Zhang, estudiante de doctorado en física de la University of Alberta, junto al profesor Mathieu Dumberry.
Múltiples causas detrás de los cambios diarios
Las mareas generan pequeñas diferencias de un día a otro, mientras que los vientos modifican la duración según la estación del año. A lo largo de millones de años, la fricción provocada por las mareas lunares ha alargado progresivamente los días terrestres.
Existe además una oscilación más lenta: en ciclos de entre 10 y 70 años, la duración del día se desvía por varios milisegundos. Hace más de 30 años que los científicos saben que estas variaciones de largo plazo nacen en el interior del planeta: son producto de un intercambio de impulso entre el material líquido profundo y el manto.
Esa capa de roca caliente tiene cerca de 1.800 millas (aproximadamente 2.900 kilómetros) de grosor y se extiende entre la corteza y el centro de la Tierra. El desplazamiento del núcleo interno puede afectar el campo magnético, las actividades sísmicas y el movimiento de las placas tectónicas.
Tres fuerzas en competencia por explicar el fenómeno
Cuando la masa interna acelera, el manto se frena ligeramente, y viceversa.
La pregunta era cuál de las tres fuerzas posibles permitía ese intercambio entre ambas capas: las fuerzas magnéticas en el límite entre ambas regiones, la presión del hierro líquido al chocar contra irregularidades de esa frontera o la gravedad generada por la esfera sólida central.
El núcleo interno no es perfectamente redondo; presenta ligeros abultamientos alineados con zonas de mayor masa en el manto. Zhang y Dumberry pusieron a prueba las tres hipótesis contra los cambios medidos en la duración del día entre 1964 y 2019, utilizando un modelo basado en ondas sísmicas publicado en 2023 por Yi Yang y Xiaodong Song, de Peking University.
Un movimiento parecido al de un péndulo
Según esa reconstrucción, la masa central rota unos 2,35 grados hacia un lado y luego hacia el otro en relación con el manto. Yang y Song señalaron que esa rotación llegó casi a detenerse alrededor de 2009 y después cambió de sentido, e su giro se desaceleró durante ese periodo.
Los investigadores de Peking University explicaron que esa región rota respecto de la superficie terrestre con un movimiento similar al de un columpio. Un ciclo completo dura aproximadamente siete décadas, durante las cuales el núcleo se desplaza gradualmente en una dirección y luego retorna.
El patrón pendular ha sido confirmado mediante el análisis de datos sísmicos históricos, que permiten reconstruir el comportamiento de esa región profunda, ubicada a más de 3.000 millas bajo la superficie.
La gravedad explica el patrón observado
Cuando esa masa se desalinea, sus abultamientos tiran de la masa correspondiente en el manto, un efecto que los autores denominan torque gravitacional. Las fuerzas magnéticas y topográficas, en cambio, predecían cambios en la duración del día que iban casi en sentido contrario a lo registrado.
El torque gravitacional coincidió tanto en magnitud como en el momento exacto de Los cambios ocurridos durante varias décadas.
En el modelo del equipo, ese tirón profundo impulsa las oscilaciones largas en la duración del día. Mientras que las fuerzas del límite entre capas actúan como freno y limitan la amplitud del movimiento, la investigación llegó a esta conclusión tras comparar seis décadas de mediciones precisas con un modelo construido a partir de datos sísmicos recientes.
