Una 'batalla' en el centro de la Tierra decide cuánto debe durar cada día

O, dicho de una forma mucho menos literaria: la velocidad de rotación de la Tierra cambia constantemente y, con ella, cambia también la duración de los días. No mucho, apenas unos pocos milisegundos a lo largo de décadas. Pero esas diferencias minúsculas son como gotas de agua: una por una parecen insignificantes, pero acumuladas durante mucho tiempo, llenan ríos y mares.

Del mismo modo, esas pequeñas variaciones revelan que algo profundo está moviendo los engranajes del nuestro mundo. Y ahora, Huifeng Zhang y Mathieu Dumberry han encontrado una explicación convincente para buena parte de esas oscilaciones. La respuesta está a unos 5.000 kilómetros bajo nuestros pies, justo en el lugar donde la Tierra esconde una esfera de hierro sólido rodeada por un océano de metal líquido.

Naturalmente, para medir la duración real de un día, los científicos no se limitan a mirar un reloj, sino que comparan la rotación terrestre con objetos celestes extremadamente lejanos mediante técnicas astronómicas y geodésicas. Y de ese modo consiguen detectar cambios de apenas milisegundos.

Las variaciones pueden tener muchas causas. La Luna frena lentamente la rotación terrestre mediante las mareas; la atmósfera y los océanos redistribuyen masas y momento angular; y existen también oscilaciones relacionadas con el interior del planeta. A escalas de décadas, sin embargo, los datos apuntan desde hace tiempo hacia una fuente principal: el intercambio de momento angular entre el núcleo y el manto.

A pesar de todo lo cual, los investogadores ignoraban qué tipo de fuerza es la que consigue transmitir ese movimiento desde el núcleo hasta el resto del planeta. Tal y como explica Mathieu Dumberry, «sabemos que es el núcleo el responsable de estos cambios decenales. Pero, ¿cómo lo hace? Esa es la parte que no está clara».

El núcleo terrestre es una colosal esfera del tamaño de Marte situada en el centro exacto del planeta, a unos 2.900 kilómetros bajo nuestros pies. Está formado por dos capas: un núcleo interno completamente sólido, que puede rotar de forma independiente, y un núcleo externo fluido de metales fundidos en constante agitación. Los teóricos proponían tres mecanismos por los que este gigantesco dínamo natural podía 'engancharse' al manto superior para frenar o acelerar la rotación de la Tierra.

El primero es el acoplamiento electromagnético. El núcleo externo está formado por hierro líquido en movimiento, y es precisamente ese movimiento el que genera el campo magnético terrestre. Y como ocurre con dos imanes que interactúan, el campo puede transmitir una fuerza entre el núcleo y las capas superiores.

El segundo es un efecto mecánico. El límite entre el núcleo y el manto no es una esfera perfectamente lisa. Tiene irregularidades, auténticas 'montañas' y 'valles' a miles de kilómetros de profundidad. El metal líquido que circula por debajo puede 'empujar' y ejercer presión contra esas deformaciones.

Ya en 2025, otro trabajo mostró, mediante simulaciones numéricas, que la turbulencia del núcleo puede producir fuerzas suficientes para modificar la duración del día. Es decir, ese mecanismo, que durante años había resultado difícil de cuantificar, no puede descartarse.

Y queda la tercera fuerza: la gravedad.

Zhang y Dumberry desarrollaron un complejo modelo estadístico para cruzar estas tres fuerzas, partiendo de un importante estudio de 2023. Dicho trabajo previo demostró, a través de ondas sísmicas, que el núcleo terrestre giró ligeramente más rápido que la corteza hasta el año 2010, momento en el que sorpresivamente empezó a ralentizarse. Los datos demostraban que, entre principios de la década de 1970 y 2021, estas dinámicas alteraron sutilmente las manecillas de nuestro reloj planetario.

Ahora, el nuevo estudio encaja esa pieza del rompecabezas con otra mucho mayor: la gravedad intenta mantener alineadas las zonas más densas del núcleo interno con las regiones densas del manto situado encima. Pero el movimiento del núcleo externo lo arrastra en sentido contrario. Es un auténtico 'tira y afloja' planetario.

«Antes de obtener el resultado -reconoce Zhang-, no sabíamos que estas dos fuerzas estaban compitiendo entre sí». Y hay un vencedor. «La gravedad sigue ganando», resume Dumberry.

El nuevo modelo reproduce con éxito las variaciones observadas en la duración del día entre 1964 y 2019, periodo en el que se han registrado oscilaciones de varios milisegundos en escalas de entre aproximadamente 10 y 70 años. Pero el resultado tiene una consecuencia aún más interesante. Y es que, para que las cuentas cuadren, el modelo necesita que las regiones más profundas del manto tengan determinadas propiedades.

El hallazgo, por ejemplo, corrobora que 'ahí abajo' existen dos gigantescas estructuras, una bajo África y otra bajo el Pacífico, conocidas como grandes provincias de baja velocidad sísmica. Son anomalías del tamaño de continentes que llegan a extenderse más de 1.000 kilómetros sobre el límite entre el manto y el núcleo. Su origen sigue siendo objeto de debate, y ya en 2023 se llegó incluso a proponer que podrían ser restos enterrados del material de Theia, el planeta que chocó con la Tierra primitiva y dio origen a la Luna.

El nuevo trabajo no demuestra esa hipótesis, pero sí proporciona nuevas restricciones sobre las características que deben tener esas enormes masas.

Paula Koelemeijer, sismóloga de la Universidad de Oxford, considera además que el estudio «proporciona restricciones adicionales» sobre parámetros todavía inciertos, como la forma del límite entre núcleo y manto.

Conviene, eso sí, no imaginar que estos pequeños cambios van a alterar de algún modo nuestra vida cotidiana. Un milisegundo es la milésima parte de un segundo, y nadie notará que su día ha ganado (o perdido) unas pocas de esas diminutas fracciones de tiempo.

Pero para los científicos, esos fugaces milisegundos son extraordinariamente valiosos. Son una especie de ventana hacia un lugar que jamás podremos visitar.

No podemos perforar hasta 3.000 km de profundidad ni colocar ahí un instrumento que mida directamente los movimientos del núcleo. Lo que sí hacemos es escuchar sus efectos: en las ondas sísmicas, en el campo magnético, en la rotación del planeta.

Y todavía falta parte de la historia. John Vidale, sismólogo de la Universidad del Sur de California, advierte de que el modelo no incorpora todos los factores que pueden afectar a la duración del día, incluidos los océanos y la atmósfera, y recuerda que tampoco existe un consenso absoluto sobre la historia de la rotación del núcleo interno.

Por eso, más que cerrar el misterio, el nuevo estudio abre una puerta. Como dice Koelemeijer, comprender las grandes preguntas sobre las profundidades de la Tierra exige combinar especialidades diferentes.

Mientras tanto, nuestro planeta sigue girando. A veces un poco más deprisa; otras, un poco más despacio. Y mientras nosotros miramos el reloj, a miles de kilómetros bajo nuestros pies, el corazón metálico de la Tierra mantiene su propio y lento compás. Y sí, Coelho tenía razón. Porque, literalmente, ningún día es igual a otro.