Los trabajos para investigar las propiedades del núcleo terrestre comenzaron hace diez años y han costado alrededor de dos millones de dólares. Como explican en Nature, el experimento comenzará la fase definitiva a principios de 2012, cuando se complete el rellenado de las esferas con 13 toneladas de sodio líquido, y pretende simular cómo se genera el campo magnético de la Tierra.
Durante años, los científicos han teorizado sobre cómo se ha formado este campo magnético que nos protege de los rayos cósmicos, las radiaciones solares y la radiación ultravioleta. Sin este fenómeno, la Tierra sería un lugar inhóspito y seguramente inhabitable. La explicación está en el núcleo fundido, que funciona como una gigantesca dinamo y produce un campo magnético que se eleva a cientos de kilómetros sobre la superficie, pero nunca ha podido ser reproducido en el laboratorio.
El artefacto de la Universidad de Maryland consiste en dos esferas concéntricas. La primera, de un metro de diámetro, recrea el núcleo sólido del plantea, la segunda es el borde del manto terrestre. El hueco que hay entre ambas, explican en Nature, será rellenado con sodio líquido que será calentado a unos 105 °C, de manera que reproduzca las condiciones del núcleo externo. Cada esfera está impulsada por un motor y giran de manera independiente. Haciéndolas girar a velocidades diferentes (cuatro revoluciones por segundo en la esfera exterior y doce en la interna) Lathrop y su equipo estudiarán cómo afectan el calor y la rotación al movimiento del hierro fundido en el interior de la Tierra.
Lo que los investigadores esperan es que estos movimientos generen un campo electromagnético que permita comprender lo que sucede a gran escala. A medida que se desplaza el líquido entre ambas esferas, los científicos esperan que genere corrientes eléctricas que a su vez generarán un campo magnético. Si se agita lo suficiente, la idea es que el efecto se amplifique, al igual que ocurre en el núcleo terrestre, y generen campos adicionales.
Si lo consiguen será la primera vez que se reproducen estas condiciones en un laboratorio, ya que hasta ahora los 3.000 kilómetros que nos separan del núcleo han forzado a los científicos a obtener todas las pruebas se han obtenido de forma indirecta, como el análisis de las ondas sísmicas. "No tenemos manera de medir nada cerca del núcleo directamente", asegura Lathrop. "Está mucho más allá de nuestro pozo más profundo por un factor de cien".
Otros grupos que han intentado reproducir las condiciones del núcleo en experimentos con sodio líquido sin éxito. En la Universidad de Wisconsin-Madison han creado una esfera de un metro de diámetro que no rota pero genera turbulencias internas con propulsores y en Grenoble, Francia, otro grupo creó una esfera de 40 centímetros. Pero en ninguno de los experimentos se consiguió generar una dinamo. El único acercamiento exitoso se produjo en Cadarache, Francia, en 2007, cuando sí se consiguió la formación de una dinamo con algunos parecidos a la de la Tierra.
Si el experimento de Lathrop tiene éxito, también podría explicar qué tipos de cambio en el núcleo desatan el cambio en la polaridad del campo magnético, que se produce con cierta periodicidad en la historia de nuestro planeta, tal y como muestran las pruebas geológicas. La última vez que el polo norte magnético se cambió al sur sucedió hace 780.000 años y en el último siglo se ha debilitado alrededor de un 10%, lo que inclina a algunos expertos a pensar que hay otro cambio de polaridad en camino.
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