Radioactividad de la Tierra: La Energía Interna de Nuestro Planeta

La radioactividad terrestre

La radioactividad interna de la Tierra se debe principalmente a la desintegración de isótopos radiactivos (isótopos radiactivos naturales como el uranio-238, el torio-232 y el potasio-40). Estas desintegraciones producen partículas alfa, beta y rayos gamma, liberando así energía térmica dentro del manto y la corteza terrestre.

Esta energía, liberada por la desintegración radiactiva de los radioisótopos, desempeña un papel fundamental en el mantenimiento de parte del manto terrestre en estado parcialmente fundido, condicionando la convección del manto que impulsa el movimiento de las placas litosféricas. Sin esta fuente interna de calor, la tectónica de placas, la formación de dorsales oceánicas y la actividad volcánica se verían fuertemente reducidas, o incluso serían imposibles a largo plazo.

La distribución de los isótopos radiactivos no es homogénea: algunos elementos, como el uranio y el torio, se concentran en la corteza continental, mientras que el potasio-40 está más presente en el manto superior. Esta heterogeneidad influye en la distribución local del flujo térmico y la dinámica geológica de las diferentes regiones de la Tierra.

Tabla: Viscosidad del manto terrestre según la profundidad

La viscosidad no es uniforme y depende fuertemente de la profundidad, la temperatura, la presión y la composición mineralógica. Para comparación, la miel tiene una viscosidad de aproximadamente 10 Pa·s, por lo que incluso el manto superior es unas 10¹⁸ veces más viscoso que la miel, pero aún puede fluir lentamente durante millones de años.

• Fuentes: Karato & Wu (1993), Rheology of the Upper Mantle, Science 260: 771–778; Mitrovica & Forte (2004), Earth and Planetary Science Letters 225: 177–191.

Impacto en el calentamiento interno y la convección del manto

La energía radiactiva genera un calentamiento interno (flujo de calor convectivo en el manto terrestre) que provoca movimientos convectivos en el manto. Estos movimientos impulsan el desplazamiento de las placas litosféricas, alimentando la tectónica de placas y los fenómenos volcánicos. La cantidad de calor producido se puede estimar en aproximadamente 20 TW para toda la Tierra.

Tabla: Principales isótopos radiactivos y su contribución al calentamiento terrestre

• Fuentes: Jaupart et al. (2007), Physics of the Earth and Planetary Interiors 160: 3–30; Turcotte & Schubert (2014), Geodynamics, 3^ª edición.