Las rocas volcánicas confirman que hay fugas en el núcleo de la Tierra

La idea de que el núcleo de la Tierra es un mundo cerrado y aislado empieza a tambalearse. Una nueva generación de estudios geoquímicos está revelando pistas que sugieren algo distinto: el núcleo terrestre no es completamente hermético.

A casi 3.000 kilómetros bajo nuestros pies, en la frontera entre el núcleo metálico y el manto rocoso, podrían estar ocurriendo filtraciones lentas que empujan hacia la superficie materiales atrapados desde los orígenes del planeta.

Esa es la hipótesis que un grupo de científicos apoya ahora con datos más sólidos que nunca. Uno de los trabajos más recientes, publicado esta semana en la revista Nature, se centró en las islas volcánicas de Hawái, donde columnas de magma surgen desde las profundidades más abismales del manto terrestre. Esos puntos calientes son considerados portales privilegiados para estudiar procesos que se iniciaron en la infancia de la Tierra.

Lo que el nuevo análisis encontró en esas rocas es una firma isotópica que no puede explicarse fácilmente por los modelos convencionales de dinámica interna. Las muestras revelaron una proporción anómala de rutenio, un metal del grupo del platino que casi no debería estar en el manto, y que parece tener un origen en el núcleo.

El geoquímico Matthias Willbold, de la Universidad de Göttingen, fue contundente: “El helio y el hidrógeno no son elementos específicos del núcleo. También podrían ser parte del manto”.

Esta vez, sin embargo, el rutenio aportó una pieza más específica. Durante la formación temprana de la Tierra, este elemento altamente siderófilo migró hacia el núcleo, dejando al manto prácticamente vacío.

Millones de años después, el manto recuperó algo de ese rutenio a través del bombardeo de meteoritos. Por eso, la presencia de una versión isotópica distinta de este metal —una firma enriquecida en el isótopo 100 del rutenio— solo puede explicarse si parte del material actual proviene directamente del núcleo. En palabras de los autores, esa mezcla “modela la interacción entre un componente del manto y otro proveniente del núcleo”.

Esa afirmación se apoya también en otro dato clave: las proporciones detectadas de tungsteno 182, un isótopo que se forma por la desintegración del hafnio 182 en los primeros 60 millones de años del Sistema Solar.

El hecho de que las rocas hawaianas muestren valores negativos de µ¹⁸²W sugiere que contienen materiales primitivos que se fraccionaron químicamente antes de que esa ventana se cerrara para siempre.

La combinación de estas dos señales —rutenio enriquecido y tungsteno antiguo— no se había documentado de manera tan concluyente. Según el equipo, bastaría con que apenas un 0,25% del material del núcleo se incorporara al manto para explicar los resultados.

Un estudio anterior que dio pistas del fenómeno

El hallazgo también resuena con otra línea de investigación que venía cobrando fuerza. Un año antes, en 2023, un grupo de geoquímicos del Instituto Oceanográfico Woods Hole y del Instituto de Tecnología de California publicó otro estudio que reforzaba esta misma hipótesis, aunque desde un ángulo diferente.

Esta vez no se trató del rutenio, sino del helio. Analizando rocas basálticas de la isla de Baffin, en el Ártico canadiense, el equipo descubrió concentraciones récord del isótopo helio-3. Ese gas noble es escaso en la superficie terrestre, pero más abundante en las zonas profundas, donde quedó atrapado durante la formación del planeta. La proporción detectada en las rocas —casi 70 veces mayor que la presente en la atmósfera— no solo rompió récords: también coincidía con niveles medidos en las lavas de Islandia, otro punto caliente asociado a fuentes profundas del manto.

Para los investigadores, esas señales no podían ser explicadas por contaminación atmosférica ni por procesos de alteración posteriores. Las proporciones de otros isótopos, como el neón, el estroncio y el neodimio, reforzaban esa interpretación.

El análisis isotópico mostraba “una bóveda que el tiempo prácticamente ha olvidado”, según el equipo. Las simulaciones sobre presión, temperatura y química del interior del planeta respaldaban esa lectura: los gases nobles podrían haberse conservado en el núcleo desde su formación y luego, por mecanismos aún en discusión, haber comenzado a filtrarse hacia el manto.

Esa filtración sería lenta, irregular, pero sostenida en escalas de millones de años. A diferencia del helio, que por su ligereza se escapa fácilmente al espacio, el rutenio tiene un comportamiento más controlado, lo que lo convierte en un marcador ideal para rastrear su origen. La coincidencia de señales en diferentes isótopos y elementos apunta a una explicación compartida: existe un camino que comunica el núcleo con el manto.

Ese camino se habría abierto, probablemente, a través de mecanismos vinculados a la cristalización de óxidos metálicos en el núcleo externo, una región rica en oxígeno. Durante el enfriamiento secular de la Tierra, esos óxidos podrían haber migrado hacia la base del manto. Las mediciones indican que si ese componente contiene una alta proporción de isótopos de rutenio del proceso s (formados por captura lenta de neutrones en estrellas), su incorporación en mínimas cantidades bastaría para explicar la firma geoquímica hallada en las muestras de Hawái.

“Este conjunto de datos servirá como pilar a medida que la comunidad geoquímica replantea la historia del manto y de la Tierra”, dijo Forrest Horton, investigador del Woods Hole Oceanographic Institution.

Lo que distingue a esta nueva evidencia es su consistencia en diferentes laboratorios, isótopos y regiones geográficas. Las muestras de Hawái, Islandia y Baffin parecen estar conectadas por una señal común, que apunta al núcleo como fuente original.

A pesar de que otros elementos siderófilos, como el osmio, no muestran alteraciones claras, los modelos recientes permiten explicar ese desacople. Según los investigadores, el tungsteno y el helio podrían difundirse desde el núcleo sin que necesariamente arrastren otros elementos en la misma proporción.

La discusión no es menor. Hasta ahora, se pensaba que el núcleo y el manto interactuaban solo de manera mecánica, a través de ondas sísmicas o intercambio de calor. Estas nuevas mediciones indican que también hay un flujo químico. Una “fuga”, en palabras de los autores, que abre la posibilidad de acceder indirectamente a materiales imposibles de estudiar de otra forma.

Los intentos anteriores de vincular las señales geoquímicas en las rocas volcánicas con el núcleo se topaban con problemas de ambigüedad. El helio o el hidrógeno pueden originarse en distintas partes del manto. El rutenio, en cambio, ofrece una vía más clara. Su presencia en forma enriquecida, combinada con la anomalía en el tungsteno, reduce el margen de interpretación. El análisis apunta a que “la interacción entre el núcleo y el manto es la explicación más plausible para la presencia combinada de µ¹⁸²W negativo y ε¹⁰⁰Ru positivo en basaltos de islas oceánicas”.

Los datos actuales no solo aportan nuevas claves sobre la dinámica interna de nuestro planeta. También permiten mirar hacia atrás, a la época en que la Tierra se consolidaba a partir del polvo y gas del sistema solar primitivo. Las proporciones isotópicas que se conservan en las rocas más profundas funcionan como una cápsula del tiempo.

Si el núcleo realmente filtra materiales hacia el manto, ese proceso podría convertirse en una herramienta para reconstruir no solo la historia interna del planeta, sino también los procesos fundamentales que dieron forma a los mundos rocosos del sistema solar.

En la práctica, eso significa que cada erupción volcánica podría ser algo más que un evento geológico superficial. Podría representar el eco de una historia mucho más antigua, escrita cuando la Tierra aún se estaba formando. Los basaltos de Hawái, las lavas de Baffin o los flujos de Islandia no serían simples rocas: serían mensajes desde el corazón del planeta.