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La mayoría de los volcanes se forman en los límites de las placas tectónicas de la Tierra. Se originan por los choques entre esas gigantescas losas de roca cuando se desplazan por encima de la capa del manto entre el núcleo y la corteza terrestre.
Sin embargo, a veces los volcanes entran en erupción en medio de las placas tectónicas. Las fuentes de estos puntos calientes podrían ser plumas del manto, pilares con forma de hongo de roca caliente que ascienden desde el manto profundo para abrasar el material subyacente como un soplete.
Cuando las placas tectónicas se desplazan sobre estos penachos, los geólogos creen que pueden surgir cadenas de islas volcánicas.
Un nuevo estudio sugiere que los puntos calientes que crearon las islas volcánicas pueden resultar a menudo sorprendentemente fríos. Es posible que estos puntos calientes no entren continuamente en erupción a partir de penachos gigantes de roca abrasadora que brotan de las proximidades del núcleo de la Tierra, como se pensaba anteriormente.
Estudios anteriores han informado de que la temperatura de los puntos calientes volcánicos es aproximadamente más elevada que la de las dorsales oceánicas, entre 100 y 300 grados Celsius (180-540 F). En el interior de las dorsales oceánicas, el magma se eleva a medida que las placas tectónicas se separan bajo el agua. Esto apoya la idea de que los puntos calientes se calientan por la materia cercana al núcleo caliente de la Tierra y las dorsales oceánicas por la roca más fría del manto.
Este estudio ha descubierto que muchos puntos calientes son mucho más fríos de lo que se pensaba. Esto hace que se cuestione su origen.
Vedran Lekic, sismólogo de la Universidad de Maryland, College Park, dijo: "Una fracción sustancial de puntos calientes no se ajusta al modelo clásico de penacho".
Los científicos analizaron la velocidad de las ondas sísmicas que ondulan en el manto bajo los puntos calientes y las dorsales oceánicas. A través de esto, estimaron las temperaturas en esos lugares.
Casi el 45% de los puntos calientes son más de 155 C (279 F) más calientes que las dorsales oceánicas. Sin embargo, alrededor del 40% solo tienen entre 50 y 136 C (90-245 F) más de temperatura que las dorsales oceánicas medias, es decir, no son específicamente calientes y, por lo tanto, no son lo suficientemente flotantes como para soportar el afloramiento activo de roca del manto profundo. Además, aproximadamente el 15% de los puntos calientes son fríos, solo 36 C más calientes o menos que las dorsales oceánicas.
Para obtener más detalles sobre los orígenes de estas diferentes variedades de puntos calientes, los científicos examinaron la proporción de helio-3, más raro, y de helio-4, más común, en sus rocas.
Los científicos descubrieron que los puntos calientes poseían una proporción mucho mayor de helio-3 y helio-4 que los puntos fríos.
Carolina Lithgow-Bertelloni, coautora del estudio y geodinamista de la Universidad de California en Los Ángeles, declaró: "Aunque el modelo clásico de puntos calientes originados por penachos que surgen del manto profundo puede explicar los puntos calientes, incluidos la mayoría de los famosos, como los que subyacen en Hawai, Islandia, las Galápagos, Samoa y la Isla de Pascua, quizá la verdad sea que solo unos pocos puntos calientes se comportan realmente como nuestro modelo clásico de penachos del manto y puntos calientes".
El sismólogo Ross Maguire, de la Universidad de Nuevo México, dijo: "Esto refuerza lo que algunos investigadores han argumentado anteriormente, que es que el término "punto caliente" es engañoso y que los volcanes que no encajan en el paradigma de la tectónica de placas deberían más bien denominarse "anomalías de fusión"."
Bernhard Steinberger, geodinamista del Centro Alemán de Investigación en Geociencias de Potsdam, dijo: "Los puntos calientes más fríos pueden, en cambio, originarse en el manto superior, o en penachos profundos de movimiento lento que tienen más tiempo para enfriarse, o en penachos profundos que interactúan con la roca del manto que se arremolina y se enfría."
"Si esto es real, será un reto para la geodinámica explicar tal hallazgo. Estos resultados desencadenarán sin duda nuevas investigaciones".
Según Steinberger, "este trabajo "apunta a una variedad mucho mayor entre las plumas. Es como cuando se obtiene una nueva vista en primer plano de un planeta o una luna. Tiene algunas características inesperadas. Pero sigue existiendo".
Lithgow-Bertelloni dijo: "En el futuro, los científicos quisieran analizar cada punto caliente con más detalle para tener una idea aún mejor de sus temperaturas".
Fuentes, créditos y referencias:
XIYUAN BAO et al. On the relative temperatures of Earth’s volcanic hotspots and mid-ocean ridges. DOI: 10.1126/science.abj8944