Un estudio publicado en Nature identifica al torque gravitacional entre el núcleo interno y el manto como el principal impulsor de variaciones multidecadales en la rotación de la Tierra
Redacción: Redacción Noticias de la Tierra
Editor: Eduardo Schmitz
La jornada que convencionalmente medimos como 24 horas no mantiene exactamente la misma duración. Durante periodos de varias décadas, la rotación de la Tierra puede acelerarse o desacelerarse lo suficiente para modificar la duración del día en unos pocos milisegundos. Una investigación de la Universidad de Alberta, en Canadá, aporta ahora una explicación física para estas pequeñas oscilaciones: un intercambio de momento angular entre el núcleo y el manto dominado, en escalas multidecadales, por un torque gravitacional originado en las profundidades del planeta.
El estudio, realizado por Huifeng Zhang y Mathieu Dumberry y publicado el 23 de septiembre de 2026 en Nature, analizó las variaciones multidecadales de la duración del día entre 1964 y 2019. Los investigadores combinaron reconstrucciones sísmicas de la rotación diferencial del núcleo interno con modelos de los flujos del núcleo obtenidos a partir de cambios observados en el campo magnético terrestre.
Los resultados permiten precisar un problema que la geofísica estudia desde hace décadas. Ya se sabía que las variaciones de la rotación en estas escalas temporales estaban asociadas principalmente al intercambio de momento angular entre el núcleo y el manto, pero seguía abierta la cuestión de qué mecanismo físico transfería ese momento con la intensidad necesaria.
Una fuerza gravitacional desde las profundidades de la Tierra
El núcleo interno sólido no es una esfera perfectamente uniforme. De acuerdo con el modelo evaluado por Zhang y Dumberry, pequeñas diferencias en su rotación producen una interacción gravitacional con irregularidades en la distribución de masa del manto. Esa interacción genera un torque capaz de modificar ligeramente la velocidad de rotación del manto y, con ello, la duración del día medida en la superficie.
El trabajo concluye que este torque gravitacional reproduce adecuadamente tanto la amplitud como la fase de las variaciones multidecadales observadas. Los torques electromagnético y topográfico en la frontera entre el núcleo y el manto también intervienen, pero los resultados indican que actuarían principalmente en sentido contrario, limitando los cambios impulsados por la interacción gravitacional.
La investigación complementa observaciones anteriores sobre la desaceleración relativa del núcleo interno de la Tierra, un movimiento cuya evolución proporciona información difícil de obtener por otros medios sobre regiones situadas a miles de kilómetros bajo la superficie.
Los autores encontraron que una amplia oscilación de aproximadamente 60 a 70 años en la rotación del núcleo interno puede explicar las variaciones multidecadales estudiadas. El modelo se concentra específicamente en este comportamiento de largo periodo y no pretende atribuir todos los cambios de la duración del día al mismo mecanismo.
La duración del día cambia por diferentes procesos
La velocidad de rotación terrestre varía en numerosas escalas temporales. Las mareas pueden producir modificaciones diarias, mientras que los vientos atmosféricos tienen un papel importante en las variaciones estacionales y anuales. En periodos geológicos mucho más prolongados, la fricción de las mareas asociada principalmente a la Luna contribuye a un aumento gradual de la duración del día.
También existen mecanismos vinculados a la redistribución de masa en la superficie. Investigaciones recientes han mostrado que el deshielo y el aumento del nivel del mar pueden modificar la duración de los días al desplazar agua desde las regiones polares hacia otras zonas del planeta.
Ese mecanismo superficial es diferente del estudiado por Zhang y Dumberry. El nuevo trabajo se concentra en fluctuaciones originadas en la dinámica profunda del planeta y ayuda a distinguir los procesos que intervienen dependiendo de la escala temporal considerada. Estudios sobre cómo la redistribución de masas altera la rotación terrestre muestran precisamente que un mismo parámetro observable —la duración del día— puede contener señales procedentes tanto de la superficie como del interior de la Tierra.
Los milisegundos permiten observar el interior del planeta
Para la vida cotidiana, estas fluctuaciones no significan que dejemos de utilizar jornadas de 24 horas. Los cambios estudiados son del orden de varios milisegundos y requieren observaciones astronómicas, geodésicas, sísmicas y geomagnéticas de alta precisión para ser identificados y separados de otras contribuciones.
Su importancia científica radica en que la rotación funciona como una ventana indirecta hacia regiones del planeta que no pueden observarse directamente. Al reconstruir las fuerzas necesarias para producir esas pequeñas variaciones, los investigadores pueden imponer restricciones sobre las propiedades físicas del núcleo, la frontera núcleo-manto y las capas más profundas del manto.
El estudio también sugiere que el núcleo interno puede deformarse viscosamente en escalas de aproximadamente una década. Esa respuesta relativamente rápida es necesaria en el modelo para reproducir adecuadamente el momento en que el torque gravitacional alcanza sus máximos y constituye una pista sobre las propiedades mecánicas de la región más profunda de la Tierra.
Este resultado se relaciona con otras investigaciones que apuntan a un interior terrestre más dinámico de lo que podría sugerir su aparente estabilidad. Estudios sobre cambios estructurales en el núcleo interno también han planteado que su superficie y su dinámica pueden experimentar modificaciones capaces de dejar señales detectables en observaciones realizadas desde la superficie.
Un modelo sólido, pero condicionado por las reconstrucciones disponibles
Los investigadores advierten que sus estimaciones dependen de la precisión de los modelos utilizados para reconstruir la rotación del núcleo interno y los flujos del núcleo. Las pruebas de sensibilidad realizadas en el estudio muestran que algunos parámetros del torque pueden variar cuando se emplean diferentes modelos de flujo.
Por ello, el trabajo no establece que cualquier diferencia de milisegundos en la duración de un día sea causada por el torque gravitacional del núcleo interno. Su conclusión es más específica: para las oscilaciones multidecadales analizadas entre 1964 y 2019, las reconstrucciones favorecen un escenario en el que el torque gravitacional es el principal impulsor, mientras los acoplamientos electromagnético y topográfico en la frontera núcleo-manto se oponen parcialmente a él.
La precisión con la que actualmente puede medirse la rotación terrestre convierte así diferencias aparentemente insignificantes en una herramienta para estudiar la estructura y dinámica del planeta. Los milisegundos que se ganan o pierden durante décadas contienen señales de movimientos que ocurren a miles de kilómetros de profundidad y ayudan a reconstruir cómo interactúan el núcleo y el manto de la Tierra.
Fuentes referenciales:
Nature
PubMed
