Desde mucho antes que viera la luz la novela de Julio Verne “Viaje al Centro de la Tierra”, publicada el 25 de noviembre de 1864, este elemento del globo terráqueo ha sido objeto de muchas especulaciones y fantasías -principalmente- que han germinado en múltiples ideas de cómo sería este inexplorado terreno. Especialmente desde el ámbito especulativo de la mitología y cosmogonía religiosa, cada cultura ha asignado un lugar preponderante a los terrenos bajo la superficie como una región significativa, sea como germinadora de vida o bien como hogar de la muerte.

Por ejemplo, para la cultura hebrea que nos ha legado las tradiciones religiosas judeocristianas, habla del concepto de “Sheol”, la residencia de los muertos que es descrito de la siguiente manera «El Sheol estaba situado en alguna parte debajo de la tierra. [...] La condición de los muertos no era ni de dolor ni de placer. Tampoco se asociaba con el Sheol la recompensa para los justos ni el castigo para los inicuos. Lo mismo buenos que malos, tiranos que santos, reyes que huérfanos, israelitas que gentiles, todos dormían juntos sin conciencia los unos de los otros» [1].

Así también, la cultura griega manejaba el concepto del “Hades”, nombre que se referia tanto al dios que gobernaba sobre los muertos, como a la región que gobernaba, la cual se encontraba en algún lugar bajo la superficie donde los muertos eran juzgados y que era solo accesible para ciertos héroes capaces de soportar imposibles pruebas [2]. Este concepto se fusionaría con el “Sheol” judío por la tradición cristiana y formarían la imagen del “Infierno”. A pesar de que el concepto cristiano de infierno se parece más al Tártaro griego, una parte profunda y sombría del Hades usada como mazmorra de tormento y sufrimiento, se difundió por la religión y se ha posicionado como la imagen más generalizada del interior terrestre.

A partir de dicha fusión es que el 11 de abril de 1492 el poeta florentino Dante Alighieri publica su obra literaria inmortal “La Divina Comedia”. Este se adentra en los círculos del infierno, los cuales se van reservando para diferentes tipos de castigos según los pecados cometidos por sus habitantes. Este concepto de “círculos” sería retomado en futuras reinterpretaciones de otros escritores y los creadores de hipótesis sobre la naturaleza del centro de la Tierra.

Posteriormente en 1665 el monje jesuita Athanasius Kircher escribe el manuscito Mundus subterraneus, quo universae denique naturae divitiae [3], una obra considerada “científica” según los estándares de su época, en la que se describe una imaginativa y extensa fauna del averno que incluye exóticos animales mitológicos como los dragones.

A medida que la ilustración y el desarrollo del método científico se popularizaron, estas hipótesis fueron dejadas de lado, mientras que nuevas hipótesis fueron planteadas desde los campos de la especulación literaria, gracias a imaginativos autores como Julio Verne, Edgar Allan Poe (1833) [4], John Uri Lloyd (1895) [5], H. P. Lovecraft (1936) [6], entre otras manifestaciones artísticas como el cómic y el cine que explotaron y expandieron esas ideas.

Como una herencia innegable de las ideas mitológicas y artisticas antes descritas, nace la creencia en la Tierra hueca o “hipótesis intraterrestre”. La definición viene de “intra”, un prefijo latino con el significado de ‘dentro de’, ‘en el interior’, con lo que literalmente expresa “interior de la tierra”. La misma es la afirmación de que dentro del planeta Tierra existen civilizaciones subterráneas muy evolucionadas (llamados «intraterrestres»).

Quienes apoyan la hipótesis de la Tierra Hueca rechazan la idea convencional de que el planeta Tierra es una esfera sólida con un núcleo en el centro, argumentando que la Tierra esta parcial o totalmente hueca en su interior. El razonamiento básico de esta hipótesis es que las deducciones en relación con el interior de la Tierra se basan únicamente en los cálculos de ondas sísmicas y gravedad, ya que no es posible explorar las profundidades de la Tierra y por lo tanto existe una probabilidad de que estos cálculos estén erróneos y la Tierra sea en realidad una esfera hueca.

Aunque su origen se remonta a mucho más atrás, a principios del siglo XX (o finales del XIX) con las versiones del Doctor Cyrius Teed, extendidas poco a poco por autores como R. A. Palmer, años después, cuando este tipo de hipótesis comenzaron a coger más y más peso. Mientras que Palmer era un simple autor de ciencia ficción, Teed, precedido por el famoso astrónomo Halley. Halley creía que la Tierra estaba conformada por una serie concéntrica de esferas donde podrían habitar, incluso, diversos seres. Teed, conocido pseudocientífico, retomó esta versión, complicándola mucho más, aunque planteándola desde una perspectiva aparentemente científica.

La Hipotesis de la Tierra Hueca de Edmund Halley

Uno de los primeros teóricos de la Tierra Hueca fue el conocido astrónomo inglés Edmund Halley. Halley, famoso por el cálculo de la órbita del cometa Halley, amigo de sir Isaac Newton y miembro de la Royal Society. Halley descubrió que el campo magnético de la Tierra cambiaba gradualmente con el tiempo. Esto era solo posible, según postuló, si varios campos magnéticos estuvieran rodeando la Tierra. Por tanto, Halley llegó a la conclusión de que la Tierra era un cuerpo hueco que consta de cuatro esferas concéntricas. 

Halley incluso propuso la existencia de formas de vida desconocidas presentes en cada una de estas “tierras interiores”, describiendo cada capa de unos 800 km de espesor, dos capas interiores concéntricas y un núcleo interior, con unos diámetros similares a los de Venus, Marte y Mercurio. Cada una de estas capas, a su vez, estaría separada por atmósferas, y cada capa tendría sus propios polos magnéticos.

Según Halley, asimismo, cada esfera rotaría a una velocidad diferente e imaginó que la atmósfera emitiría luz, y quizá hasta que esas capas estarían habitadas; no se quedó ahí. También especuló que el gas que escapaba (de esas atmósferas) provocaba las auroras boreales. Fue su forma de intentar explicar las lecturas anómalas que veía en su brújula.

La Hipótesis de la Cosmogonía Celular del Dr. Cyrus Teed

En el año 1869, el Dr. Cyrus Teed propuso su propia versión de la hipótesis de la Tierra Hueca, afirmando que el ser humano no vivía en la superficie exterior de una esfera hueca, sino que vivían en el hueco de una esfera mucho más grande. Esta hipótesis que llamó “Cosmogonía Celular” era una supuesta revelación divina que vendría a explicar la existencia del hombre, en la cual mencionaba que la Tierra y el Cielo estaban contenidos en una gigantesca esfera donde la gravedad no existía, sino que los objetos se mantenían en su lugar por fuerza centrífuga.

Según su hipótesis, todo el universo se encontraba en el centro de una esfera hueca, mientras que los humanos vivían en el interior de la misma. El Dr. Teed incluso fundó una religión, de la cual él era su mesías, para todos aquellos seguidores de sus ideas. Sin embargo, las mismas no pudieron ser probadas y después de su muerte sus seguidores abandonaron sus creencias sobre una Tierra hueca.

La Hipótesis de la Tierra Hueca, sin núcleo

Una de las hipótesis más aceptadas por los defensores de la idea de la Tierra Hueca, es la cual sugiere que la Tierra posee un centro hueco por dentro, sin ningún tipo de núcleo. Existen varias alternativas de esta idea que se han añadido a las propias perspectivas de los nuevos postulantes de esta hipótesis.

El concepto inicial, se dice, fue plasmado por el admirado y prolífico matemático y físico suizo Leonhard Euler (1707-1783) quien supuestamente propuso la presencia de un sol interior que proporcionaba luz solar a la tierra interna. El ex oficial del ejército estadounidense John Symmes (1780-1829) afirmó que el interior del planeta seria hueco y habitable en su interior; y contendría cierta cantidad de esferas concéntricas sólidas, una dentro de la otra, y que en los Polos tendría unas aberturas de entre doce y dieciséis grados.

Aunque también cabe destacar que a medida que la hipótesis ha ido cambiando con el paso del tiempo, y ahora se afirma que estos accesos se encuentran repartidos en varios puntos del planeta. Esta idea ha logrado ser longeva gracias a la recurrencia sobre ella de los aficionados a los ovnilogia, quienes la usan para afirmar la existencia de civilizaciones extraterrestres viviendo en el interior de nuestro mundo.

Como hipótesis, las diversas versiones de la Tierra Hueca han perdido credibilidad a medida que aumenta el conocimiento de diversos campos científicos.

Por ejemplo, Isaac Newton demostró que los objetos masivos tienden a agruparse por medio de la gravedad, creando objetos esféricos sin ningún hueco, tales como planetas y estrellas. Además, la materia ordinaria no es lo suficientemente fuerte como para mantener un cascarón del tamaño de un planeta contra la fuerza de la gravedad. Es decir, no sería capaz de alcanzar equilibrio hidrostático con su propia masa y colapsaría por la gravedad en un proceso similar al que provoca que una estrella colapse sobre sí misma al final de su vida.

Alguien en el interior de una Tierra hueca tampoco experimentaría un empuje significativo hacia el exterior, y no podría permanecer en la superficie. Algunas variantes de la hipótesis dicen que el manto de la Tierra genera atracción en ambos sentidos, pero ignoran la fuerza de la gravedad de la hipotética estrella en su interior y el equilibrio hidrostático, que provocaría que todo eso se deshiciese.

Es algo que el propio Newton demostró con el teorema del cascarón, que predice que la fuerza gravitacional (de esa capa) es de cero en cualquier punto dentro de una esfera hueca de materia perfectamente simétrica, sin importar el grosor de la misma. En el caso de la Tierra, sí habría una pequeña fuerza gravitacional porque no es perfectamente simétrica, así como la gravedad ejercida por otros cuerpos del Sistema Solar, como la Luna. La fuerza centrífuga de la rotación empujaría a una persona (que estuviese en la superficie interior) hacia fuera, si esa persona viajase a la misma velocidad que el interior de la Tierra y estuviese en contacto con el suelo del interior. Pero incluso en ese caso, la fuerza centrífuga máxima en el ecuador es trescientas veces menor que la de la gravedad.

También tenemos la densidad del cuerpo terrestre. En el caso de nuestro planeta, basándonos en el tamaño del mismo y la fuerza de la gravedad en la superficie, la densidad es, aproximadamente, de 5,5 g/cm3, pero la densidad más común de las rocas en la superficie es de sólo 2,75 g/cm3. Si hubiese una parte significativa de la Tierra que fuese hueca, la densidad de nuestro planeta, necesariamente, sería mucho menor que la de las rocas de la superficie. La única manera de tener una fuerza de la gravedad como la que tenemos, es que el material que compone gran parte del interior de la Tierra sea mucho más denso. La mezcla de níquel y hierro en el interior de una Tierra no hueca sería de 10 a 13 g/cm3, lo que elevaría la media de densidad al valor que conocemos (una estrella de 1.000 km de diámetro tampoco podría arreglar ese cálculo).

Además tenemos el estudio de las ondas sísmicas para determinar la estructura de la Tierra. El tiempo que necesitan las ondas sísmicas para viajar alrededor del planeta contradicen una esfera hueca. La evidencia, por cómo se desplazan esas ondas sísmicas, indican que la Tierra está llena de roca sólida (corteza y manto), una aleación de hierro-níquel líquida (núcleo externo) y hierro-níquel sólido (núcleo interior).

Un aura de misterio rodea lo que se esconde bajo la superficie. No obstante, resulta sorprendente todo lo que sabemos sobre el núcleo. ¿Pero cómo hemos podido aprender tanto? ¿Quién descubrió el núcleo interno de la Tierra? ¿Cómo lo hizo? En muchos aspectos, el interior terrestre sigue siendo tan misterioso como Júpiter o Marte. Las profundidades de la Tierra son complejas y están compuestas de múltiples capas. Hoy día ya sabemos que el núcleo terrestre es una bola sólida de hierro, de un diámetro similar a la Luna, bañada en una capa externa de aleación de hierro fundido del tamaño de Marte. Este fluido actúa como una especie de lubricante que permite al núcleo interno moverse libremente respecto al resto del planeta.

¿Cómo lo sabemos? La respuesta está en la sismología. Cuando hay un terremoto, éste envía ondas sísmicas por todo el planeta. Los sismólogos registran estas vibraciones. Es como si golpeáramos el planeta con un martillo gigante y escucháramos el sonido al otro lado. Dependiendo de la ruta que toman estas vibraciones, pasan por distintas zonas de la Tierra y esto afecta cómo se escuchan al otro lado. En los inicios de la sismología, los investigadores se dieron cuenta de que algunas vibraciones se perdían. Se esperaba que las ondas secundarias se manifestasen el otro lado de la Tierra pero no aparecían.

La razón es simple: las ondas secundarias solo pueden reverberar a través de material sólido (no líquido).

Inge Lehmann

Le correspondió el descubrimiento a la sismóloga danesa Inge Lehmann [7], quien se dió cuenta que se habrían topado con algo derretido en el centro de la Tierra. Al mapear el recorrido de estas ondas se dieron cuenta de que las rocas se volvían líquidas a 3.000 km de profundidad.

Un fuerte sismo cerca de la costa de Nueva Zelanda, en 1929, fue la oportunidad perfecta para que Lehmann lograra ver cómo estaba constituida la Tierra en su interior. Cada vez que tiene lugar un sismo –ya sea de manera natural o producto de explosiones–, diferentes ondas sísmicas viajan a través del planeta y permiten a los científicos estudiar su interior de forma indirecta [8].

Dos señales sísmicas fueron analizadas por Lehmann: las ondas P (primarias o compresionales) y las ondas S (secundarias o de cizalla). Estas viajan a través de materiales sólidos y líquidos de diferentes maneras. Ahí estuvo la clave: las ondas S no se propagan en medios líquidos, mientras que las ondas P sí lo hacen.

Esto llevó a Lehmann a interpretar que la no transmisión de ondas S en una región del núcleo se debía a que estaba dividido en dos: uno interno sólido y uno externo líquido. La hipótesis de Lehmann fue confirmada en 1970 cuando sismógrafos con mucha mayor sensibilidad detectaron la deflexión de estas ondas –la forma como se doblan al interactuar con algo– con el núcleo terrestre, lo que permitió definir lo que hoy conocemos como “zona de sombra de ondas S”. Esto le mereció el reconocimiento más alto otorgado por la Unión Geofísica Americana (AGU, por sus siglas en inglés), en 1971.

Inge Lehmann descubrió además que el núcleo interno no gira solidario con el resto del planeta, ya que la parte interna líquida -que mide 6.800 kilómetros de profundidad, aproximadamente dos veces el tamaño de la Luna- le hace de cojinete. Es precisamente la existencia de estas dos partes lo que genera el campo magnético terrestre.

También se le reconoce el estudio del comportamiento del manto terrestre bajo la corteza continental y la corteza oceánica. Por ello, a la zona de transición (donde las propiedades de las ondas P y S cambian ligeramente debido a la composición), ubicada a aproximadamente 220 kilómetros de profundidad, se le llama discontinuidad de Lehmann, pese a que su existencia aún es debatida entre la comunidad científica.

¿CUÁN CALIENTE ES EL NÚCLEO?

Esto mantuvo confundidos a los investigadores hasta hace relativamente poco tiempo. Como no podemos poner un termómetro en el centro, la única forma de buscar una respuesta es creando las condiciones de presión correctas en el laboratorio.

EI problema de definir la temperatura del interior de la Tierra, se analiza a partir de las observaciones del f1ujo térmico y la aceptación de procesos de convección en el manto. Análisis comparativos de perfiles térmicos, adiabáticos y de puntos de fusión, permiten obtener un perfil óptimo de distribución de temperaturas, que además satisface la observación sísmica de un núcleo externo líquido.

El problema en este caso estriba en que las condiciones en el centro de la Tierra son tan extremas que resulta muy difícil efectuar ningún experimento de laboratorio que reproduzca con fiabilidad las condiciones del núcleo. No obstante, los geofísicos practican estos experimentos de manera constante y no paran de mejorarlos, de modo que sus resultados pueden extrapolarse al centro de la Tierra, donde impera una presión más de tres millones de veces superior que la presión atmosférica.

El problema de estos esfuerzos es que existe un rango más bien amplio de estimaciones actuales sobre la temperatura en el núcleo del planeta. El intervalo de estimaciones más aceptado va desde los 4000 hasta los 7000 grados centígrados. Si conociéramos con gran precisión a qué temperaturas funde el hierro sometido a altas presiones, podríamos estimar una temperatura más exacta del núcleo terrestre, porque este se compone en gran medida de hierro fundido. Pero hasta que puedan efectuarse experimentos más precisos a temperaturas y presiones elevadas, continuará la incertidumbre sobre las característica fundamental de nuestro planeta.

Se piensa que el núcleo se mantiene caliente gracias a que retuvo el calor que se produjo durante la formación del planeta. También recibe calor de la fricción de los materiales densos que cambian de posición, así como de la descomposición de los elementos radiactivos. Aun así, se está enfriando en 100ºC cada mil millones de años.

¿CUALES MATERIALES COMPONEN EL NÚCLEO TERRESTRE?

Una de las cosas que se está considerando actualmente es si existe uno o más materiales en el núcleo. Podría haber otro metal llamado níquel u otros elementos como silicio o azufre. Hasta ahora, nadie ha elaborado una teoría sobre la composición del núcleo interno que satisfaga a todos, puesto que quedan aún muchas dudas por resolver, pero incluso sin excavar hasta profundidades imposibles, los científicos se las han ingeniado para entender mucho de lo que ocurre a miles de kilómetros bajo nuestros pies.

Se calcula que un 80% de la composición del núcleo terrestre esta compuesto de hierro. La principal evidencia es la enorme cantidad de hierro que hay en el universo que nos rodea. El hierro es uno de los 10 elementos más comunes en nuestra galaxia y se halla con frecuencia en meteoritos. Y es uno de los metales más abundantes de nuestro planeta Tierra.

No obstante, en la superficie terrestre el hierro no es tan abundante como uno podría esperar, por eso la hipótesis más aceptada es que cuando se formó la Tierra hace 4.500 millones de años, gran parte del hierro se fue hacia el núcleo. Allí es donde está la mayor parte de la masa y donde debe estar también la mayoría del hierro. El hierro es un elemento relativamente denso en condiciones normales, y bajo presión extrema en el núcleo de la Tierra debe haberse tornado más denso, con lo cual un núcleo de hierro daría cuenta de toda la masa faltante.

La Tierra tiene un poderoso campo magnético, y eso es gracias al núcleo parcialmente líquido. El movimiento constante del hierro liquido crea una corriente eléctrica dentro del planeta, y eso, a su vez, genera un campo magnético que se extiende hacia el espacio. El campo magnético nos protege de las radiaciones solares dañinas. Si el núcleo de la Tierra no fuese como es, no habría campo magnético y eso nos traería una serie de problemas.

Para Terminar...

Existe una grave desinformación en los medio de cultura popular sobre el funcionamiento e importancia del núcleo terrestre, el cual se pretende paliar en alguna medida mediante el siguiente trabajo, proponiendo una información basada en el conocimiento científico actual y verificable. No significa que no quede espacio para la fantasía y la especulación, sino que estas herramientas de la imaginación no deben tomarse como más que eso: imaginación. Pues cuando se toma las creencias como realidades, bueno, ya la historia hemos visto que no termina bien para nadie.

BIBLIOGRAFIA

[1] - La Encyclopædia Britannica (edición 1971, vol. 11, pág. 276).

[2] - Encyclopedia of Greco-Roman Mythology (edición 1998, The Gods of the Greeks p. 230).

[3] - Mundus subterraneus, in XII libros digestus.

[4] - Edgar Allan Poe, “La narración de Arthur Gordon Pym” (1833).

[5] - John Uri Lloyd, “Etidorhpa, o el final de la Tierra: la extraña historia de un ser misterioso y el relato de un extraordinario viaje” (1895).

[6] - H. P. Lovecraft, “La sombra más allá del tiempo” (1936).

[7] - Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society 43: 285-301

[8] - Tarbuck, E. y Lutgens, F. (2010). Ciencias de la Tierra: Una introducción a la geología física (Volumen I). Madrid: Editorial UNED