Un equipo de científicos han descubierto capas ocultas de roca fundida justo debajo de la “fría” piel exterior de la Tierra, es decir bajo la corteza terrestre. Esto podría ayudarnos a comprender mejor los mecanismos que subyacen a la agitada corriente que fluye bajo nuestros pies.
Esta banda flexible de material caliente se conoce como astenósfera y, por lo general, se considera en su mayor parte sólida, con algo de material líquido que debilita la estructura general.
Sin embargo, su capa superior parece más blanda de lo que los científicos sospechaban.
Un estudio dirigido por investigadores de la University of Texas ha identificado distintas cualidades en el flujo y la densidad de una fina sección de la astenósfera, resolviendo los límites de zonas dentro de la capa que podrían extenderse por todo el mundo.
Disponer de un mapa claro de las diferencias en el eco de las ondas sísmicas que atraviesan las entrañas de la Tierra podría ayudarnos a precisar las actividades que impulsan los movimientos de las placas tectónicas que flotan sobre la superficie del planeta.
Estudio del manto de la Tierra
El descubrimiento añade detalles vitales a la estructura global de las capas superiores del manto, lo que permite a los geólogos excluir cualquier influencia que esta zona blanda concreta del manto superior pueda tener en la agitación general de la astenósfera.
Un diagrama de la astenósfera, que ayuda a la tectónica de placas, donde los investigadores de la Escuela de Geociencias UT Austin Jackson dicen que detectaron una capa global de fusión parcial (mostrada en rojo moteado). Crédito: Junlin Hua / UT Jackson School of Geosciences
Thorsten Becker, geofísico de la University of Texas, dijo en un comunicado:
“No podemos descartar que localmente el deshielo no importe. Pero creo que nos lleva a ver estas observaciones del deshielo como un marcador de lo que ocurre en la Tierra, y no necesariamente como una contribución activa a nada”.
En la práctica, Becker dice que es una variable menos de la que preocuparse en futuros modelos del interior de la Tierra.
Aunque algunos estudios anteriores han sugerido que la astenósfera se ve interrumpida por estallidos ocasionales de actividad fundida, hasta hace poco no estaba claro lo extendido que podía estar ese fenómeno.
¿Cómo realizaron la investigación?
Para el nuevo estudio, Becker y sus colegas crearon un mapa global de la astenósfera utilizando imágenes sísmicas del manto, recogidas en estaciones de todo el mundo.
Cuando las ondas sísmicas enviadas desde estas estaciones en la superficie chocaban con la parte superior de la astenósfera, se ralentizaban considerablemente, y esto sugiere que la capa superior está más fundida que otras partes.
Un material con mayor fluidez suele permitir un mayor flujo, pero ese no parece ser necesariamente el caso aquí.
El mapa de la astenósfera que han elaborado los científicos no concuerda realmente con el movimiento de las placas tectónicas superiores. Por ejemplo, las zonas donde las ondas sísmicas se mueven más lentamente no muestran una mayor actividad tectónica.
Junlin Hua, que dirigió la investigación, dijo en un comunicado:
“Cuando pensamos en algo que se funde, intuitivamente pensamos que el deshielo debe desempeñar un papel importante en la viscosidad del material.
Pero lo que descubrimos es que incluso donde la fracción de fundido es bastante alta, su efecto en el flujo del manto es muy menor”.
La Tierra con el manto superior revelado. Investigadores de la Universidad de Texas en Austin han descubierto una capa previamente desconocida de roca parcialmente fundida en una región clave justo debajo de las placas tectónicas. Crédito: Leonello Calvetti / Dreamstime
Capas de roca fundida
Curiosamente, parece haber varias bandas de material fundido repartidas por toda la astenósfera y no sólo en la parte superior, donde el magma caliente tiende a acumularse a una profundidad de unos 100 a 150 kilómetros.
En el fondo de la astenósfera, por ejemplo, suele aparecer una banda de material fundido, posiblemente como resultado de la fusión por deshidratación, que puede producirse cuando la roca está subsaturada de agua.
En cambio, una capa intermedia a unos 260 kilómetros de profundidad no está tan extendida pero aparece esporádicamente y podría ser el resultado de la fusión del manto asistida por carbono.
Los científicos sospechan desde hace tiempo que las placas tectónicas de la Tierra se mueven en función de las corrientes de roca fundida que yacen a gran profundidad bajo la superficie, pero la dinámica exacta del ascenso y el hundimiento de gas, líquido o roca no está clara.
Basándose en los resultados actuales, los investigadores de la UT sospechan que las variaciones graduales de temperatura y presión en la astenósfera son las que impulsan el flujo profundo de roca semifundida. La viscosidad general de esta región no es un factor tan importante a la hora de mover las placas tectónicas que se encuentran por encima.
Karen Fischer, sismóloga que ahora trabaja en la Brown University, dijo en un comunicado:
“Este trabajo es importante porque comprender las propiedades de la astenosfera y los orígenes de por qué es débil es fundamental para entender la tectónica de placas”.
Los hallazgos de la investigación han sido publicados en Nature Geoscience.
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