¿Por qué el núcleo es tan caliente?
Hay tres fuentes principales de calor en la tierra profunda:
(1) el calor de cuando el planeta se formó y se acrecentó, que aún no se ha perdido.
(2) Calentamiento por fricción, causado por un material del núcleo más denso que se hunde en el centro del planeta.
(3) Calor por la descomposición de elementos radiactivos.
Se necesita un tiempo bastante largo para que el calor salga de la tierra. Esto ocurre tanto a través del transporte “convectivo” de calor dentro del núcleo externo de la tierra como del manto sólido y un transporte más lento “conductivo” a través de capas de frontera no conectadas, como las placas terrestres en la superficie. Como resultado, gran parte del calor primordial del planeta, desde la primera vez que la Tierra acrecentó y desarrolló su núcleo, se ha conservado.
La cantidad de calor que puede surgir a través de procesos de acreción simples, que reúnen a los cuerpos pequeños para formar la prototo-tierra, es grande: del orden de 10,000 kelvins (aproximadamente 18,000 grados Farhenheit). El tema crucial es cuánta de esa energía se depositó en la tierra en crecimiento y cuánta se re-formuló en el espacio. De hecho, la idea actualmente aceptada de cómo se formó la luna involucra el impacto o acreción de un objeto del tamaño de Marte con o por la proto-tierra. Cuando dos objetos de este tamaño chocan, se generan grandes cantidades de calor, de los cuales se retiene bastante. Este único episodio podría haber derretido en gran medida a los miles de kilómetros más alejados del planeta.
Además, el descenso del denso material rico en hierro que constituye el núcleo del planeta hacia el centro produciría un calentamiento del orden de 2,000 kelvins (aproximadamente 3,000 grados F). La magnitud de la tercera fuente principal de calor (calefacción radiactiva) es incierta. La abundancia precisa de elementos radiactivos (principalmente potasio, uranio y torio) es poco conocida en la Tierra profunda.
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¿Alguna vez se va a enfriar?
Se cree que el núcleo interno de la Tierra está creciendo lentamente a medida que el núcleo externo líquido en el límite con el núcleo interno se enfría y se solidifica debido al enfriamiento gradual del interior de la Tierra (aproximadamente 100 grados centígrados por mil millones de años). Inicialmente, muchos científicos esperaban eso, porque el núcleo interno sólido se formó originalmente por un enfriamiento gradual del material fundido y continúa creciendo como resultado de ese mismo proceso.
El sol se convierte en una estrella gigante roja 7.59 billones de años, comenzará a perder masa rápidamente. Para el momento en que alcance su radio más grande, 256 veces su tamaño actual, se reducirá a solo el 67% de su masa actual. Una vez dentro de la atmósfera del Sol, la Tierra colisionará con partículas de gas. Su órbita decaerá y girará en espiral hacia adentro.