Una llave en el motor de la Tierra

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interior de la Tierra

"Losas estancadas" no se hunden totalmente en el interior del planeta

Los investigadores en la Universidad de Colorado en Boulder informan que pueden haber resuelto un misterio geofísico, identificando la posible causa de un fenómeno que se asemeja a una llave en el motor del planeta.

En un estudio publicado esta semana en Nature Geoscience, el equipo exploró la física de las "losas estancadas". Estas rarezas geofísicas se forman cuando los enormes trozos de las placas oceánicas de la Tierra son forzados a profundidades subterráneas en los bordes de ciertas placas continentales. Los trozos se hunden en el interior del planeta durante cientos de kilómetros hasta que, de repente y por razones que los científicos no pueden explicar, se detienen como un automóvil parado.

Sin embargo, Wei Mao y Shijie Zhong, de la CU Boulder, pueden haber encontrado la razón para esa parada. Usando simulaciones por computadora, los investigadores examinaron una serie de losas de estancamiento en el Océano Pacífico cerca de Japón y Filipinas. Descubrieron que estas frías rocas parecen deslizarse sobre una delgada capa de material endeble que se encuentra en el límite del manto superior e inferior del planeta, aproximadamente a 660 kilómetros, o 410 millas, debajo de la superficie.

Y la detención es probablemente temporal: "Aunque vemos que estas losas se estancan, son un fenómeno bastante reciente, que probablemente ocurra en los últimos 20 millones de años", dijo Zhong, coautor del nuevo estudio y profesor en el Departamento de Física de la CU Boulder.

Hacia el estancamiento

Los hallazgos son importantes para la tectónica y el volcanismo en la superficie de la Tierra. Zhong explicó que el manto del planeta, que se encuentra sobre el núcleo, genera enormes cantidades de calor. Para enfriar el globo, las rocas más calientes se levantan a través del manto y las rocas más frías se hunden.

"Se puede pensar en esta convección del manto como un gran motor que impulsa todo lo que vemos en la superficie de la Tierra: terremotos, construcción de montañas, placas tectónicas, volcanes e incluso el campo magnético de la Tierra", dijo Zhong.

gráfico de las losas estancadas

Sin embargo, la existencia de losas estancadas, que los geofísicos ubicaron por primera vez hace una década, complica esa metáfora, lo que sugiere que el motor de la Tierra puede detenerse en algunas áreas. Eso, a su vez, puede cambiar la forma en que los científicos piensan que se forman diversas características, como los volcanes en movimiento de Asia oriental, a lo largo del tiempo geológico.

La mayoría de los científicos han localizado esas losas en el Océano Pacífico occidental, específicamente en la costa este de Japón y muy por debajo de la Fosa de las Marianas. Ocurren en los sitios de las zonas de subducción, o áreas donde las placas oceánicas en la superficie del planeta se hunden cientos de millas bajo tierra.

Las losas que se ven en sitios similares cerca de América del Norte y del Sur se comportan de manera que los geofísicos podrían esperar: se sumergen a través del manto superior de la Tierra y en el manto inferior donde se calientan cerca del núcleo.

Pero alrededor de Asia, "simplemente no bajan", dijo Zhong. En cambio, las losas se extienden horizontalmente cerca del límite entre el manto superior e inferior, un punto en el que el calor y la presión dentro de la Tierra hacen que los minerales cambien de una fase a otra.

Deslizamiento de losas

Para descubrir por qué las losas se estancan, Zhong y Mao, un estudiante graduado en física, desarrollaron simulaciones realistas de cómo la energía y el ciclo de la roca en todo el planeta.

Encontraron que la única forma en que podían explicar el comportamiento de las losas estancadas era si una capa delgada de roca menos viscosa se metía entre las dos mitades del manto. Si bien nadie ha observado directamente una capa de este tipo, los investigadores han predicho que existe al estudiar los efectos del calor y la presión sobre la roca.

Si lo hace, tal capa actuaría como un charco grasiento en el medio del planeta. "Si introduces una capa débil a esa profundidad, de alguna manera la reducida viscosidad ayuda a lubricar la región", dijo Zhong. "Las losas se desvían y pueden seguir avanzando horizontalmente".

Las losas estancadas parecen ocurrir en la costa de Asia, pero no en las Américas, porque el movimiento de los continentes de arriba da a esos trozos de roca más espacio para deslizarse. Zhong, sin embargo, dijo que no cree que las losas se queden atascadas. Con el tiempo suficiente, sospecha que romperán la parte resbaladiza del manto y continuarán su avance hacia el núcleo del planeta.

En otras palabras, el planeta todavía se comportaría como un motor, solo con unos pocos puntos pegajosos. "La nueva investigación sugiere que la historia puede ser más complicada de lo que pensábamos anteriormente", dijo Zhong.

Artículo científico: Slab stagnation due to a reduced viscosity layer beneath the mantle transition zone

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