Es clave para comprender qué tan rápido se está enfriando la Tierra
A medida que los antiguos fondos oceánicos se hunden más de 1.000 km en el interior profundo de la Tierra, hacen que la roca caliente en el manto inferior fluya de forma mucho más dinámica de lo que se pensaba anteriormente, encuentra un nuevo estudio dirigido por el UCL.
El descubrimiento responde a preguntas de larga data sobre la naturaleza y los mecanismos del flujo del manto en la parte inaccesible de la Tierra profunda. Esto es clave para comprender qué tan rápido se está enfriando la Tierra, y la evolución dinámica de nuestro planeta y otros del sistema solar.
"A menudo nos imaginamos el manto de la Tierra como un líquido que fluye, pero no lo es, es un sólido que se mueve muy lentamente con el tiempo. Tradicionalmente, se ha pensado que el flujo de rocas en el manto inferior de la Tierra es lento hasta que se llega al núcleo del planeta, y la acción más dinámica ocurre en el manto superior, que solo llega a una profundidad de 660 km. Hemos demostrado que después de todo este no es el caso en grandes regiones en las profundidades de la costa del Pacífico Sur y Sudamérica", explicó la autora principal, Dra. Ana Ferreira (UCL Earth Sciences y Universidade de Lisboa).
"Aquí, el mismo mecanismo que vemos causando movimiento y deformación en la roca caliente y presurizada en el manto superior también está ocurriendo en el manto inferior. Si este aumento de la actividad ocurre de manera uniforme en el mundo, la Tierra podría enfriarse más rápidamente de lo que pensábamos anteriormente", agregó el Dr. Manuele Faccenda, de la Universita di Padova.
El estudio, publicado hoy en Nature Geoscience por investigadores del UCL, Universidade de Lisboa, Universita di Padova, Kangwon National University y Tel Aviv University, proporciona evidencia de movimiento dinámico en el manto inferior de la Tierra donde los antiguos fondos oceánicos se hunden hacia el núcleo del planeta, cruzando desde el manto superior (hasta ~ 660 km por debajo de la corteza) hasta el manto inferior (~ 660 - 1.200 km de profundidad).
El equipo descubrió que la deformación y el aumento del flujo en el manto inferior probablemente se deban al movimiento de defectos en la red cristalina de las rocas en la Tierra profunda, un mecanismo de deformación llamado "fluencia de dislocación", cuya presencia en el manto profundo ha sido la tema de debate.
Los investigadores utilizaron grandes conjuntos de datos recopilados a partir de las ondas sísmicas formadas durante los terremotos para investigar lo que está sucediendo en las profundidades del interior de la Tierra. La técnica está bien establecida y es comparable a la forma en que se usa la radiación en las exploraciones CAT para ver qué sucede en el cuerpo.
"En una exploración CAT, los rayos estrechos de rayos X pasan a través del cuerpo hacia los detectores opuestos a la fuente, creando una imagen. Las ondas sísmicas atraviesan la Tierra de manera muy similar y son detectadas por estaciones sísmicas en el lado opuesto del planeta al epicentro del terremoto, lo que nos permite construir una imagen de la estructura del interior de la Tierra", explica el Dr. Sung-Joon Chang, de la Universidad Nacional de Kangwon.
Mediante la combinación de 43 millones de mediciones de datos sísmicos con simulaciones dinámicas por computadora utilizando las instalaciones de supercomputación del Reino Unido HECToR, Archer y el grupo italiano de computación Galileo, CINECA generó imágenes para mapear cómo fluye el manto terrestre a una profundidad de ~ 1,200 km bajo nuestros pies.
Revelaron un aumento en el flujo del manto debajo del Pacífico occidental y América del Sur, donde los antiguos fondos oceánicos se están hundiendo hacia el núcleo de la Tierra durante millones de años.
Este enfoque de combinación de datos sísmicos con modelos geodinámicos por computadora se puede usar ahora para construir mapas detallados de cómo fluye todo el manto globalmente para ver si es uniforme la deformación de la dislocación en las profundidades extremas.
Los investigadores también quieren modelar cómo se mueve el material desde el núcleo de la Tierra a la superficie, lo que, junto con este último estudio, ayudará a los científicos a comprender mejor cómo nuestro evolucionó planeta a su estado actual.
"La forma en que fluye el manto en la Tierra podría controlar por qué hay vida en nuestro planeta pero no en otros planetas, como Venus, que tiene un tamaño y ubicación similares a la Tierra en el sistema solar, pero probablemente tiene un estilo muy diferente de flujo de manto. Podemos entender mucho sobre otros planetas revelando nuestros secretos", concluye la Dra. Ferreira.
Artículo científico: Ubiquitous lower-mantle anisotropy beneath subduction zones
