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| Ondas sísmicas procedentes de terremotos en el hemisferio sur muestrean la estructura ULVZ a lo largo del CMB de la Tierra y son registradas por sensores en la Antártida. Fotografía: Edward Garnero y Mingming Li, Universidad Estatal de Arizona. |
El cambio absoluto de las propiedades físicas (por ejemplo, temperatura, densidad y viscosidad) entre el manto y el núcleo es mayor que entre la roca sólida y el aire. Por ello, el límite entre el núcleo y el manto (CMB) de la Tierra alberga varios fenómenos, entre los que se encuentran las enigmáticas regiones delgadas con velocidades de ondas P y S muy reducidas y una mayor densidad, denominadas zonas de velocidad ultrabaja.
Las zonas de velocidad ultrabaja (ULVZ) son las estructuras más anómalas del interior de la Tierra. Sin embargo, dada la amplia gama de características asociadas (grosor y composición) señaladas por estudios anteriores, el origen de las ULVZ ha sido objeto de debate durante décadas.
Un nuevo estudio de la Universidad de Alabama, basado en un método de análisis sísmico desarrollado recientemente, ha descubierto la existencia de ULVZ muy extendidas y variables a lo largo del límite entre el núcleo y el manto (CMB, por sus siglas en inglés) bajo una zona del hemisferio sur de la que no se han tomado muestras.
Una investigación dirigida por la Universidad de Alabama descubrió una capa entre el núcleo y el manto que probablemente es un denso pero delgado fondo oceánico sumergido, utilizando imágenes sísmicas a escala global del interior de la Tierra.
Las investigaciones más recientes indican que esta antigua capa de fondo oceánico, que hasta ahora sólo se había observado en pequeñas porciones, podría haber cubierto la frontera entre el núcleo y el manto. Esta zona de velocidad ultrabaja, o ULVZ, es más densa que el resto del manto profundo y fue subducida hace mucho tiempo al cambiar las placas de la Tierra, lo que ralentizó las ondas sísmicas que resonaban bajo la superficie.
La Dra. Samantha Hansen, catedrática George Lindahl III de Ciencias Geológicas de la UA y autora principal del estudio, declaró: "Las investigaciones sísmicas, como la nuestra, proporcionan la imagen de mayor resolución de la estructura interior de nuestro planeta, y estamos descubriendo que esta estructura es mucho más complicada de lo que se pensaba. Nuestra investigación proporciona importantes conexiones entre la estructura superficial y profunda de la Tierra y los procesos globales que impulsan nuestro planeta."
Por primera vez, el equipo pudo sondear una zona importante del hemisferio sur en alta resolución utilizando una técnica minuciosa que examina los ecos de las ondas sonoras procedentes de la barrera núcleo-mantelo. Hansen y el equipo internacional hallaron una energía inusual en los datos sísmicos a los pocos segundos de la onda reflejada en el límite.
Los antiguos fondos marinos oceánicos que se hundieron hasta el límite entre el núcleo y el manto ofrecen una buena explicación para las ULVZ. Cuando dos placas tectónicas chocan y una subduce bajo la otra, este proceso se conoce como subducción, y transporta material oceánico a las profundidades de la Tierra. A lo largo del tiempo geológico, la roca del manto, que se mueve lentamente, empuja las acumulaciones de material oceánico subducido a lo largo de la frontera entre el núcleo y el manto. La distribución y variabilidad de dicho material puede explicar la variedad de características de las ULVZ de las que se tiene noticia.
Con alturas que oscilan entre menos de 5 km y más de 40 km, las ULVZ pueden compararse con montañas a lo largo de la frontera entre el núcleo y el manto.
Los doctores Edward Garnero, Mingming Li y Sang-Heon Shim, de la Universidad Estatal de Arizona, declararon: "Analizando miles de registros sísmicos de la Antártida, nuestro método de obtención de imágenes de alta definición halló zonas anómalas de material en el CMB en todos los lugares que sondeamos. El espesor del material varía desde unos pocos kilómetros hasta decenas de kilómetros. Esto sugiere que vemos montañas en el núcleo, en algunos lugares hasta 5 veces más altas que el monte Everest".
Estas "montañas" subterráneas pueden desempeñar un papel importante en la forma en que el calor escapa del núcleo, la porción del planeta que alimenta el campo magnético. El material de los antiguos fondos oceánicos también puede quedar atrapado en las plumas del manto, o puntos calientes, que vuelven a la superficie a través de erupciones volcánicas.
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