Imágenes de distintas interfaces de losas dentro de la zona de transición del manto
Los científicos han identificado una vieja parte del Océano Pacífico, los restos antiguos de su lecho marino de hace mucho tiempo, que se extiende cientos de millas por debajo de China, a medida que se arrastra hacia la zona de transición del manto de la Tierra.
Esta losa rocosa que solía revestir el fondo del Pacífico es una reliquia de la litosfera oceánica, la capa más externa de la superficie de la Tierra, compuesta por la corteza y las partes sólidas más externas del manto superior.
Sin embargo, la litosfera no siempre está destinada a disfrutar de las vistas desde arriba. La capa de la superficie superior está compuesta por varias placas tectónicas fragmentadas, que se mueven y cambian lentamente alrededor de la superficie, chocando ocasionalmente entre sí.
Durante estas colisiones, puede ocurrir un proceso geológico llamado subducción, donde una placa se ve forzada debajo de la otra en las zonas de subducción y termina siendo impulsada cada vez más profundamente en el planeta.
Imagen: Ilustración de la subducción de una placa litosférica oceánica deslizándose debajo de una placa continental.
En un nuevo estudio, científicos de China y EE. UU. han sido testigos de este fenómeno épico que tiene lugar a mayores profundidades que nunca antes observado.
Antes de esto, los científicos habían registrado placas de subducción que sondeaban los límites a profundidades de unos 200 kilómetros.
Ahora, gracias a una red gigante de más de 300 estaciones sísmicas repartidas por el noreste de China, los investigadores pudieron ver el evento en un punto mucho más bajo, imágenes de partes de la placa tectónica que solían estar debajo del Océano Pacífico siendo empujadas hacia la zona de transición de nivel medio del manto, a profundidades que oscilan entre 410-660 kilómetros por debajo de la superficie de la Tierra.
Imagen: Las imágenes sísmicas en el noreste de China revelaron los límites superior (X1) e inferior (X2) de una placa tectónica (azul) que anteriormente se encontraba en el fondo del Océano Pacífico y está siendo arrastrada hacia la zona de transición del manto de la Tierra, que se encuentra aproximadamente a 254-410 millas (410-660 kilómetros) debajo de la superficie de la Tierra. (Imagen cortesía de F. Niu/Rice University)
Para interpretar la losa que se hunde, el equipo identificó dos discontinuidades de velocidad sísmica, regiones muy subterráneas donde las ondas sísmicas encuentran anomalías. En este caso, se encontraron dos anomalías que, según el equipo, estaban relacionadas con los lados superior e inferior de la placa de inmersión.
"Basados en detallados análisis sismológicos, la discontinuidad superior se interpretó como la discontinuidad de Moho de la losa subducida", dice el geofísico Qi-Fu Chen de la Academia de Ciencias de China.
Imagen: La corteza terrestre y el manto, discontinuidad de Moho entre la parte inferior de la corteza y el manto superior sólido
"La menor discontinuidad probablemente sea causada por el derretimiento parcial de la astenosfera debajo de la losa en condiciones de hidratación en la porción de la losa hacia el mar".
Si bien la subducción de la placa se puede ver en proceso debajo de China, la zona de subducción en sí se encuentra muy hacia el este, con la losa en un ángulo relativamente poco profundo de 25 grados hacia abajo.
Imagen derecha: Un gráfico que muestra el ciclo de calor convectivo (flechas rojas) que impulsa el movimiento tectónico de las placas (flechas negras) en la Tierra. El calor fluye hacia las zonas de subducción a través de la capa superior del manto, la astenosfera. Un modelo de computadora de la Universidad de Rice encuentra que la astenosfera puede arrastrar placas localmente junto con ella en lugar de actuar exclusivamente como un freno en los movimientos de las placas como se creía ampliamente. (Imagen cortesía de Surachit/Wikimedia Commons)
"Japón se encuentra aproximadamente donde la placa del Pacífico alcanza profundidades de unos 100 kilómetros", dice el sismólogo Fenglin Niu de la Universidad de Rice.
Gracias a las nuevas imágenes, los científicos están obteniendo una mejor idea de lo que le sucede a una losa subducida cuando llega a esta parte de la zona de transición, incluyendo qué tan deformada se vuelve y cuánto contenido de agua pierde de su corteza oceánica.
"Muchos estudios sugieren que la losa en realidad se deforma mucho en la zona de transición del manto, que se vuelve blanda, por lo que se deforma fácilmente", dice Niu.
"Todavía estamos debatiendo si esta agua se libera totalmente a esa profundidad. Hay cada vez más evidencia de que una parte del agua permanece dentro de la placa para ir mucho, mucho más profundo".
Los hallazgos se informan en Nature Geoscience: Distinct slab interfaces imaged within the mantle transition zone
