Dos enormes y extrañas estructuras detectadas en el interior de la Tierra, y que hasta ahora no se sabe realmente qué son, han sido analizadas por un grupo de geólogos, según se indica en un informe publicado en Nature.
El interior de la Tierra no es una pila uniforme de capas. En lo profundo de su gruesa capa intermedia se encuentran dos colosales gotas de material termoquímico.
Hasta el día de hoy, los científicos aún no saben de dónde provienen estas colosales estructuras o por qué tienen alturas tan diferentes, pero un nuevo conjunto de modelos geodinámicos ha dado con una posible respuesta a este último misterio.
Estos depósitos ocultos están ubicados en lados opuestos del mundo y, a juzgar por la profunda propagación de las ondas sísmicas, la estructura debajo del continente africano es más del doble de alta que la que se encuentra debajo del océano Pacífico.
Después de ejecutar cientos de simulaciones, los autores del nuevo estudio creen que la “mancha” debajo del continente africano es menos densa y menos estable que su contraparte del Pacífico, y por eso es mucho más alta.
Qian Yuan de la Arizona State University, dijo en un comunicado:
“Nuestros cálculos encontraron que el volumen inicial de las gotas no afecta su altura. La altura de las manchas se controla principalmente por su densidad y la viscosidad del manto circundante”.
Una de las principales capas dentro de la Tierra es la muy caliente y ligeramente viscosa conocida como manto, una capa de roca de silicato que se encuentra entre el núcleo de nuestro planeta y su corteza. Si bien el manto es en su mayoría sólido, se comporta como una especie de alquitrán en escalas de tiempo más largas.
Vista en 3D de la mancha en el manto de la Tierra debajo de África. Crédito: Mingming Li / ASU
Con el tiempo, las columnas de roca de magma caliente se elevan gradualmente a través del manto y se cree que contribuyen a la actividad volcánica en la superficie del planeta.
Comprender lo que sucede en el manto es, por lo tanto, un esfuerzo importante en geología.
Grandes provincias de baja velocidad de corte
Las manchas del Pacífico y África se descubrieron por primera vez en la década de 1980. En términos científicos, estas “superplumas” se conocen como large low-shear-velocity provinces (LLSVP) o “grandes provincias de baja velocidad de corte“.
En comparación con el LLSVP del Pacífico, el estudio actual encontró que el LLSVP africano se extiende unos 1000 kilómetros más alto, lo que respalda las estimaciones anteriores.
Esta gran diferencia de altura sugiere que ambas manchas tienen composiciones diferentes. Sin embargo, no está claro cómo afecta esto al manto circundante.
Quizás la naturaleza menos estable de la pila africana, por ejemplo, pueda explicar por qué hay un vulcanismo tan intenso en algunas regiones del continente. También podría afectar el movimiento de las placas tectónicas, que flotan sobre el manto.
Imagen en 3D de las dos estructuras en el interior de la Tierra. Crédito: Cottaar & Lekic / Geophysical Journal International, 2016
Otros modelos sísmicos han encontrado que el LLSVP africano se extiende hasta 1.500 kilómetros por encima del núcleo exterior, mientras que el LLSVP del Pacífico alcanza los 800 kilómetros de altura como máximo.
En experimentos de laboratorio que buscan replicar el interior de la Tierra, las pilas de África y del Pacífico parecen oscilar hacia arriba y hacia abajo a través del manto.
Teorías sobre su origen
Los autores del estudio actual dicen que esto respalda su interpretación de que el LLSVP africano es probablemente inestable, y lo mismo podría ocurrir con el LLSVP del Pacífico, aunque sus modelos no mostraron esto.
Las diferentes composiciones de los LLSVP del Pacífico y África también podrían explicarse por sus orígenes. Los científicos aún no saben de dónde provienen estas manchas, pero existen dos teorías principales.
Imagen que muestra la ubicación de las dos estructuras en el interior de la Tierra. Estas anomalías son tan grandes que, a su vez, generan sus propias perturbaciones, como el gran fenómeno que actualmente evoluciona dentro y debilita el campo magnético de la Tierra, conocido como la Anomalía del Atlántico Sur.
Una es que las pilas están hechas de placas tectónicas subducidas, que se deslizan en el manto, se sobrecalientan y caen gradualmente hacia abajo, contribuyendo a la burbuja.
Otra teoría es que las manchas son restos de la antigua colisión entre la Tierra y el protoplaneta Thea, que dio como resultado la Luna.
Las teorías tampoco son mutuamente excluyentes. Por ejemplo, quizás Thea contribuyó más a una gota; esto podría ser parte de la razón por la que se ven tan diferentes hoy.
Yuan dijo:
“Nuestra combinación del análisis de los resultados sísmicos y el modelado geodinámico proporciona nuevos conocimientos sobre la naturaleza de las estructuras más grandes de la Tierra en el interior profundo y su interacción con el manto circundante. Este trabajo tiene implicaciones de gran alcance para los científicos que intentan comprender el estado actual y la evolución de la estructura del manto profundo y la naturaleza de la convección del manto”.
Los hallazgos de la investigación han sido publicados en Nature Geoscience.
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