La Tierra pasó su primer milenio cubierta de magma a raíz del impacto gigante del que se formó la Luna
Lava fundida de la joven Tierra se depositó en un océano como un pastel con leche, según un estudio publicado el 6 de noviembre en la revista Nature.
Los investigadores creen que el primer milenio de la Tierra lo pasó cubierta de magma a raíz del impacto gigante del que se formó la Luna. Ahora, gracias a un experimento que llevó roca basáltica a las presiones más altas jamás probadas, los científicos creen que este mar de lava fue estratificado, dividido en capas más ligeras y más densas.
Las pruebas fueron diseñadas para imitar las condiciones dentro de la parte más profunda del manto de la Tierra, la zona de espesor entre el núcleo de hierro del planeta y su fría corteza arrugada. Hoy en día, el manto es en su mayoría de roca sólida pero, al poco tiempo de formarse la Tierra, el manto era más líquido, piensan los científicos. Pero existe un vivo debate sobre el tamaño del océano de magma y el tiempo que le tomó para que el magma se enfriase. Queda poca evidencia de este período feroz de la historia de la Tierra, por lo que los científicos se basan en experimentos y modelos informáticos para recrear el pasado.
Para derretir la roca en las mismas condiciones que en el interior del manto, un equipo dirigido por el geofísico Chrystòle Sanloup de la Universidad Pierre et Marie Curie en París transmitió poderosos rayos X en un pequeño trozo de basalto mientras era aplastado entre un yunque con punta diamante.
"Los silicatos líquidos, como el magma basáltico, juegan un papel clave en todas las etapas de la evolución de las profundidades de la Tierra, que van desde la base y la corteza de miles de millones de años de formación con la actividad volcánica de hoy", dijo Sanloup. Aunque nadie sabe la composición exacta de los antiguos océanos de magma, la lava basáltica entra en erupción desde volcanes que traspasan el manto, como Hawaii, y de crestas de transformación oceánicas. Y las ondas sísmicas que pasan a través del manto de la Tierra sugieren bolsas de magma líquido superdensas escondidas en el manto profundo, cerca del núcleo. "Las zonas de ultra-baja velocidad son un 10 por ciento más densas que la que rodea al manto completamente cristalino", dijo Sanloup.
Durante el experimento, a presiones superiores a 35 gigapascales (ACP), uno de los ingredientes más comunes en el basalto se convirtió más denso, hallaron los investigadores. (Un gigapascal es una unidad de presión. Una presión de 35 gigapascales corresponde a una profundidad de alrededor de 560 millas, o 900 kilometros, en la Tierra).
Cuando aumentaron las presiones, los átomos de oxígeno que rodean al silicio se reorganizan ellos mismos, envolviendo su núcleo con seis átomos de silicio en lugar de cuatro, revelaron las pruebas. Al igual que los turistas se hacinan tan cerca en Times Square de Nueva York en la víspera de Año Nuevo, la cohesión atómica hace que el basalto líquido se haga más denso. La densidad del basalto aumentó en alrededor de 2,7 gramos por centímetro cúbico a baja presión a casi 5 g/cm3 a 60 GPa (unas 930 millas, o 1.500 kilómetros de profundidad). El manto tiene 1.800 millas (2.900 kilómetros) de espesor.
Basándose en los resultados experimentales, el equipo piensa que de manera similar un denso magma podría haber rezumado sobre la temprana Tierra en el manto profundo. Porque era tan denso, los océanos de lava se enfriaron en líquida roca cristalizada que habría flotado en la superficie, no pudiendo caer dentro del denso magma. Por encima de este tope de la roca cristalizada, que podría haber sido de hasta 185 millas (300 km) de espesor, se asentó otra capa de magma menos densa, dijo Sanloup.
La roca enfriada habría actuado como una manta, atrapando el calor en el interior del manto inferior. "Esta capa cristalina ralentizaría el enfriamiento, actuando como un aislante para el océano de magma más profundo. Por lo tanto, se necesita mucho más tiempo para que todo el manto cristalizase, en oposición a un solo océano de magma", dijo Sanloup.
Artículo científico: Structural change in molten basalt at deep mantle conditions
