¿Cómo medimos la temperatura en el núcleo de la tierra?

Si desea medir la temperatura central de la Tierra, entonces tiene que ser un experto en dicho campo que se encuentra en la respuesta a continuación. Supongo que quieres saber cómo se mide la temperatura del núcleo terrestre.

Responder:

Debajo del manto, uno puede encontrar el núcleo de la Tierra, que se compone de dos partes. Hay un núcleo externo líquido que rodea un núcleo interno sólido. Los científicos creen que el sólido núcleo interno es una bola sólida de hierro y níquel que está bajo una gran presión que varía entre 330 y 360 gigapascales (3,300,000 a 3,600,000 atm).

Toda esa presión mantiene el metal en el núcleo interno en forma sólida, a pesar de su temperatura extremadamente alta. En cuanto al núcleo de la Tierra, los científicos creen que está hecho principalmente de hierro debido al campo magnético que existe alrededor de la Tierra. Los estudios científicos recientes llevan a los expertos a creer que el núcleo interno de la Tierra es de aproximadamente 10,800º F o 5980 grados C.

¡Cómo lo miden!

Los científicos han ideado formas ingeniosas de estudiar las capas de la Tierra. Los geólogos, por ejemplo, han usado ondas sísmicas durante mucho tiempo para aprender sobre lo que se encuentra debajo de la superficie de la Tierra. Las ondas sísmicas son los tipos de ondas producidas por los terremotos y otros movimientos de la placa tectónica que se producen debajo de la superficie de la Tierra.

Al medir las ondas sísmicas, los científicos pueden aprender mucho sobre la composición de las capas subsuperficiales de la Tierra. Debido a que las capas están compuestas por diferentes materiales que varían en grosor, los investigadores pueden analizar las formas en que las ondas sísmicas rebotan en los límites entre varias capas. Las ondas sísmicas viajan a través de la roca de la misma manera que las ondas de sonido viajan a través del aire.

En cuanto al núcleo de la Tierra, los científicos creen que está hecho principalmente de hierro debido al campo magnético que existe alrededor de la Tierra. Usando tecnología avanzada, los científicos han podido identificar con mayor especificidad el punto de fusión exacto del hierro, lo que les permite hacer conjeturas informadas sobre las temperaturas que deben existir en el núcleo interno y externo de la Tierra. El hierro puede ser sólido a temperaturas tan altas solo porque su temperatura de fusión aumenta dramáticamente a presiones de esa magnitud.

Instrumentos utilizados:

Si podemos medir la temperatura de fusión del hierro a la presión extrema del límite entre los núcleos interno y externo, entonces esta temperatura de laboratorio debería aproximarse razonablemente a la temperatura real en esta interfaz líquido-sólido. Los científicos en los laboratorios de física mineral utilizan láseres y dispositivos de alta presión llamados células de diamante-yunque para recrear estas presiones y temperaturas infernales lo más cerca posible.

Adoptado de las siguientes referencias.

Referencias:

¿Por qué está tan caliente el núcleo de la tierra? ¿Y cómo miden los científicos su temperatura?

Los sismólogos miden el flujo de calor desde el núcleo fundido de la Tierra hacia el manto inferior

Alfe, D., MJ Gillan, y GD Price. “Composición y temperatura del núcleo de la Tierra restringida por la combinación de cálculos ab initio y datos sísmicos”. Earth and Planetary Science Letters 195.1 (2002): 91-98.

Edmond A. Mathez, ed. (2000). TIERRA: DENTRO Y FUERA . Museo Americano de Historia Natural

John C. Butler (1995). “Notas de clase – El interior de la tierra”. Geología física del libro de grado . Universidad de Houston.

Stixrude, Lars; Wasserman, Evgeny; Cohen, Ronald E. (1997-11-10). “Composición y temperatura del núcleo interno de la Tierra”. Revista de investigación geofísica: Tierra sólida . 102 (B11): 24729–24739.

David R. Lide, ed. (2006-2007). CRC Manual de Química y Física .

Anneli Aitta (2006-12-01). “Curva de fusión del hierro con un punto tricrítico”. Revista de Mecánica Estadística: Teoría y Experimento . iop 2006 (12): 12015–12030.

10,800 f

Un equipo de científicos ha medido el punto de fusión del hierro con alta precisión en un laboratorio, y luego extrajo ese resultado para calcular la temperatura en el límite del núcleo interno y externo de la Tierra, que ahora se estima en 6.000 C (aproximadamente 10.800 F). Eso es tan caliente como la superficie del sol.

Ankush Gupta

Facultad de Ingeniería Química

El entrenador de la puerta


Figura. Esquema de las 4 capas de la Tierra basadas en propiedades químicas (y de tipo) físicas .

Sabemos por cálculos matemáticos y empíricos: física, química y matemáticas, como dijo John Morrow. La inferencia es como tal:

Necesitamos saber 3 cosas sobre el “centro” de la Tierra para deducir su temperatura: la sustancia, el estado físico y la presión.

1. La sustancia.
La sustancia se deduce cuando reconocemos que 1) tenemos un campo magnético y 2) todo lo que esté en el centro de la tierra debe ser más denso que el basalto (de lo que está hecho nuestro manto). Esto se debe a que si nuestro planeta estuviera hecho exclusivamente de basalto, la densidad calculada de la tierra sería más baja de lo que los geólogos han calculado. El níquel-hierro es la sustancia más común que flota a nuestro alrededor en el sistema solar, que es tanto magnética como más densa que el basalto. No estoy seguro de si tenemos alguna medida directa de la sustancia.

2. El estado físico.
El estado físico del centro de la tierra apoya aún más la
Cálculos a partir de las cifras anteriores. 2 tipos de ondas son enviadas a la
Tierra siempre que ocurra un terremoto: ondas P y ondas S. Observamos estas ondas sísmicas para preparar y estudiar los terremotos y, a través de esta medida, qué tan lejos y a qué velocidad viaja cada onda. La velocidad de las ondas sísmicas pasa a depender de la densidad del material a través del cual viaja, por lo que sabemos que en un cierto punto en la mitad de la tierra, el material cambia de un material menos denso (núcleo externo fundido) a un Material más denso (núcleo interno sólido).

3. Las presiones.
La capacidad de una sustancia para mantenerse sólida está relacionada con la temperatura y la presión. Una de las primeras cosas que aprendí en mi clase introductoria de geología fue que cuanto mayor es la presión ejercida sobre un material, mayor es la temperatura requerida para fundir esa sustancia. Si podemos calcular la presión ejercida por la masa de nuestro planeta (los geólogos tienen, aproximadamente 340 GPa o 3,400,000 atm) y conocer el estado físico de la sustancia (hierro sólido), podemos extrapolar los estados físicos conocidos del hierro a una presión y presión particulares. Niveles de temperatura: 5000-7000 grados Celsius. Esa es la temperatura en la cual el hierro puede permanecer sólido bajo 340 GPa de presión.

Ciertamente es un margen de error, pero no sé nada fuera de la ciencia que haya dado una respuesta más determinada.


Citaciones:
Todo lo demás – núcleo interno
imagen – The Dynamic Earth @ Museo Nacional de Historia Natural

No lo medimos. Nosotros no podemos

Esto ha sido preguntado antes, en términos ligeramente diferentes. Verifique la respuesta del usuario de Quora a ¿Qué tan caliente está el núcleo de la tierra?

Los científicos proceden mediante extrapolaciones a partir de modelos de qué está compuesto el núcleo y la presión con la que debe estar (si sabemos en qué consiste el resto del planeta). Esto se discute en Cómo sabemos lo que se encuentra en el núcleo de la Tierra.

Creo que esto ha sido documentado en una variedad de lugares en Internet. A continuación se muestra un enlace a una explicación científica americana.

http : //www.scientificamerican.co…