Ciencia y progreso
Inge Lehmann: la sismóloga que encontró un núcleo dentro del núcleo terrestre
El artículo de Inge Lehmann de 1936 permite seguir cómo comparó ondas sísmicas y propuso una frontera dentro del núcleo terrestre.
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En 1936, Inge Lehmann propuso una frontera donde nadie podía tomar una muestra: dentro del núcleo terrestre. Su argumento estaba en los registros de terremotos lejanos. Algunas ondas llegaban a estaciones donde un núcleo uniforme no explicaba bien su presencia ni su intensidad. Para comprobar otra posibilidad, dibujó trayectorias y calculó cuánto tardarían las señales si encontraban una región interior distinta.
Una red de estaciones antes del descubrimiento
Lehmann había estudiado matemáticas en Copenhague. En 1925 comenzó a trabajar con Niels Erik Nørlund en un proyecto para instalar y mejorar estaciones sismográficas en Dinamarca y Groenlandia. Esa labor exigía operar instrumentos, comparar registros y reconocer cuándo una diferencia procedía del terremoto y cuándo del aparato que lo había registrado.
Un sismograma no es una fotografía del interior de la Tierra. Registra el movimiento del suelo en una estación. Para obtener información del subsuelo hay que conocer la distancia al terremoto, identificar llegadas y comparar sus tiempos con los que predice un modelo. Una señal pequeña puede ser relevante, pero también puede confundirse con ruido o con otro episodio sísmico cercano.
La zona de sombra no estaba completamente vacía
Las ondas P son ondas de compresión: pueden propagarse por sólidos y líquidos. Cuando encuentran materiales con propiedades diferentes cambian de velocidad y dirección; parte de su energía también puede reflejarse. Las ondas S, de cizalla, no atraviesan líquidos. Estas diferencias habían permitido reconocer que el interior terrestre no era homogéneo.
El núcleo alteraba las trayectorias de las ondas P y producía una zona de sombra para sus llegadas directas. Sin embargo, había señales registradas a grandes distancias que el esquema simple no resolvía de manera satisfactoria. Lehmann estudió cómo se distribuían esas llegadas y si era posible explicarlas añadiendo una frontera dentro del núcleo.
Lo que calculó en P′
Su artículo P′, publicado en 1936, ocupa las páginas 87 a 115 de las publicaciones del Bureau Central Séismologique International. Comienza con un modelo deliberadamente simplificado y compara después las trayectorias que aparecen al introducir un núcleo interno.
Qué cambia al introducir un núcleo interno
Selecciona cada región para seguir los supuestos de P′ (1936). Las barras comparan velocidades del modelo ilustrativo; su longitud no representa el espesor de las capas terrestres.
Manto · 10 km/s
En la página 87, Lehmann adopta una velocidad constante de 10 km/s para simplificar el cálculo. No está afirmando que todo el manto real tenga una velocidad uniforme.
Núcleo externo · 8 km/s
El modelo inicial asigna 8 km/s al núcleo. El descenso respecto al manto cambia la dirección y el tiempo de llegada de los rayos; la velocidad por sí sola no indica la trayectoria.
Núcleo interno propuesto · 8,6 km/s
En la página 97 aparece una región central de 8,6 km/s: más rápida que el núcleo circundante. Introducir su frontera permite calcular nuevas trayectorias reflejadas y refractadas.
Prueba de lectura: 8,6 supera a 8 en un 7,5 %. Ese cálculo compara dos supuestos; no mide directamente el núcleo. La conclusión de la página 115 conserva dudas sobre los registros disponibles y solicita nuevas observaciones.
Fuente: Inge Lehmann, P′, 1936, pp. 87, 97 y 115, copia de Harvard. Esquema actual de Datos Históricos; el artículo original se enlaza sin reproducir sus páginas, al no disponer de una licencia de reutilización comprobada.
Son supuestos de cálculo del artículo, no valores uniformes del planeta aceptados hoy. En la página 97, Lehmann sitúa una región central donde las ondas viajan más deprisa que en el núcleo circundante. Esa frontera produce rutas adicionales por reflexión y refracción, cuyas llegadas pueden compararse con los sismogramas.
El trabajo conserva las dificultades de esa comparación. En su última página advierte que los datos son insuficientes para asegurar una de las interpretaciones y que pequeños terremotos anteriores complican la lectura. Presenta una explicación que considera posible y compatible con las observaciones, abierta a nuevos registros.
Una frontera confirmada con más observaciones
El modelo que usamos hoy distingue un núcleo externo líquido y un núcleo interno sólido. Esa descripción se consolidó mediante observaciones posteriores; no todos sus detalles quedaron demostrados en el artículo de 1936. La aportación de Lehmann fue identificar una estructura cuya presencia cambiaba de manera comprobable el recorrido de las ondas.
Después de retirarse de su puesto en 1953 siguió investigando y colaborando internacionalmente, también sobre el manto superior. Su trayectoria abarcó la operación cotidiana de estaciones y la interpretación de registros que llegaban de otros continentes. El artículo conserva ese trabajo en sus tablas y figuras: tiempos calculados, señales observadas y diferencias que todavía había que explicar.
Fuentes consultadas
