En Geología 101, el interior de la Tierra está dividido en capas ordenadas, como un rompe mandíbulas recubierto de azúcar. Pero resulta que partes de la capa media del planeta podrían parecerse más a cacahuetes en un mar de caramelo. Los datos sísmicos revelan que puede haber trozos de corteza oceánica atrapados en las profundidades del manto líquido del planeta, creando grandes bultos en una de esas capas lisas.
Los autores de un nuevo estudio descubrieron esos «trozos de maní» dentro del manto pegajoso debajo de Asia oriental. Sus hallazgos, además de ser deliciosamente intrigantes, podrían tener implicaciones para los modelos de cómo se forma y se mueve la corteza oceánica.
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¿Cómo llegaron esos trozos de corteza oceánica a esa capa? La litosfera es la capa externa rígida de la Tierra, que abarca una corteza agrietada y un manto superior caliente. El manto caliente se agita y circula, moviendo la corteza en la superficie, lo que hace que la corteza oceánica se sumerja en sus profundidades, un proceso llamado subducción, y desencadena la afluencia de vastas columnas de magma hacia la superficie de la Tierra.
«tierra es enérgico, manifestado por el movimiento tectónico de la litosfera y la convección subyacente en el manto profundo «, dijo Jikun Feng, autor principal del estudio e investigador postdoctoral en la Universidad de Ciencia y Tecnología de China.
Pero los geólogos saben muy poco sobre cómo se comportan las regiones más profundas del manto, a pesar de su probable impacto en la circulación del manto.
El equipo quería crear una imagen más detallada de la estructura y composición del manto y cómo se relaciona con la circulación del manto, especialmente en la zona de transición entre el manto superior e inferior. Feng y sus colegas se centraron en un área debajo de China, donde la corteza del norte de China se asienta sobre un trozo de corteza oceánica del Pacífico que está enterrado en las profundidades del manto. Esta región de la placa tectónica del Pacífico se considera «estancada» porque no se hunde más allá de la zona de transición y, en cambio, parece flotar dentro del manto. Querían comprender mejor lo que sucede en la zona de transición dentro del manto y cómo las losas estancadas podrían afectar la circulación.
Tradicionalmente, los sismólogos estudiaron la estructura del manto utilizando ondas sísmicas (ondas que viajan a través de la Tierra) producidas por grandes temblores, Dijo Feng. Sin embargo, estos terremotos no ocurren en todas partes, todo el tiempo. Para sortear esta limitación, el equipo de Feng utilizó una matriz existente de más de 200 sismómetros para registrar el ruido sísmico ambiental, o pequeñas vibraciones cotidianas no vinculadas a temblores específicos.
Las ondas sísmicas pueden revelar «la huella de la circulación profunda del manto», dijo Feng a WordsSideKick.com. Eso es porque las ondas sísmicas viajan de manera diferente a través de materiales de diversas densidades y propiedades. Y estas propiedades pueden cambiar o ser modificadas por otros fenómenos, como el descenso de losas oceánicas. Las plumas del manto en ascenso también perturban el interior de la Tierra y dan lugar a diferentes mediciones sísmicas.
En el nuevo estudio, los investigadores apilaron las lecturas del sismómetro de esos instrumentos para ver cómo se comportaban las ondas sísmicas en el manto en la zona de transición, donde se encuentran el manto superior e inferior. (El manto inferior es más caliente, más profundo y está sometido a más presión que el manto superior).
Encontraron una discontinuidad aguda, o cambio en la velocidad de las ondas sísmicas, dentro del manto a una profundidad de 410 millas (660 kilómetros), o la parte inferior de la zona de transición entre el manto superior e inferior. Con base en esas olas, concluyeron que parte de la losa oceánica se había «agrupado» en la base de esta zona e impidió que la placa del Pacífico se sumergiera más. El equipo planteó la hipótesis de que a medida que la losa oceánica se encuentra con rocas más densas a esa profundidad, cesa su descenso hacia el manto y, en cambio, se extiende lateralmente dentro del manto de transición. La losa pegada luego se separa químicamente en diferentes composiciones minerales. Esta separación química crea una región «gruesa» del manto con una estructura compleja, que difiere ligeramente del resto del material del manto, que es pirolita (una roca que tiene aproximadamente tres partes peridotita y una parte de basalto).
«Nuestros hallazgos proporcionan evidencia directa de corteza oceánica segregada atrapada dentro de la zona de transición del manto», dijo Feng.
El nuevo trabajo proporciona información sobre la circulación del manto, incluida la forma en que las losas estancadas podrían comportarse dentro de la zona de transición, dijo Feng. Señaló que comprender la naturaleza de las heterogeneidades del manto «puede proporcionar información crítica sobre el proceso de circulación del manto y finalmente la evolución de nuestro planeta».
Sus hallazgos fueron publicados el 5 de mayo en la revista Comunicaciones de la naturaleza.
Publicado originalmente en Live Science.