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| Un nuevo modelo informático visualiza material en el manto inferior que no puede proceder de placas subducidas. Crédito: Sebastian Noe / ETH Zurich |
Mucha gente imagina el interior de la Tierra como un pastel ordenado en capas, en el que cada capa corresponde a una placa tectónica. Sin embargo, el manto -la vasta y misteriosa zona entre la corteza y el núcleo- es mucho más intrincado e impredecible de lo que sugiere esta analogía simplista.
La sismología tradicional se ha basado en el análisis de ondas sísmicas específicas para explorar el subsuelo de la Tierra. Pero un método innovador está ofreciendo una visión más clara y matizada de las estructuras ocultas del manto, planteando nuevas preguntas sobre lo que hay bajo la superficie.
El manto representa aproximadamente el 84% del volumen de la Tierra y se extiende a casi 2.900 kilómetros de profundidad. Compuesto principalmente por minerales de silicato ricos en hierro y magnesio, se comporta como un fluido de movimiento lento a lo largo del tiempo geológico. Este lento flujo impulsa el movimiento de las placas tectónicas en la superficie, provocando terremotos, volcanes y la deriva continental.
El calor del núcleo genera corrientes de convección en el manto, donde el material caliente asciende, se enfría cerca de la corteza y vuelve a hundirse en un ciclo continuo. Este proceso da forma a las características de la superficie del planeta y desempeña un papel crucial en la tectónica de placas.
Los científicos han realizado importantes avances utilizando un método de alta resolución denominado inversión de la forma de onda completa, que examina todos los tipos de ondas sísmicas generadas por los terremotos. A diferencia de las técnicas tradicionales, que se centran en fases de onda específicas, este método integra un conjunto de datos más amplio, lo que permite a los investigadores crear modelos más detallados del manto.
Cuando los investigadores aplicaron este método al manto inferior de la Tierra, descubrieron anomalías inesperadas: zonas que parecían fragmentos de antiguas placas tectónicas. Estas estructuras se hallaron en lugares sin historia conocida de subducción, lo que puso en entredicho las hipótesis sobre la tectónica de placas que se habían mantenido durante mucho tiempo.
Uno de los hallazgos más intrigantes se produjo bajo el Océano Pacífico occidental. En esta zona, los investigadores identificaron zonas masivas que parecen contener restos de placas tectónicas. Sin embargo, según los conocimientos geológicos actuales, no hay pruebas de subducciones pasadas en la región.
Este descubrimiento apunta a una complejidad inexplorada en el manto. Algunas anomalías podrían representar antiguas bolsas de material rico en sílice, mientras que otras podrían ser formaciones pesadas de hierro que han derivado y se han acumulado durante miles de millones de años.
Cuando se producen terremotos, liberan ondas que se propagan por la Tierra, curvándose y refractándose en función de la densidad y composición de los materiales que atraviesan. Analizando la velocidad y el comportamiento de estas ondas, los geofísicos pueden inferir las propiedades de las rocas en las profundidades del planeta.
Con la inversión de la forma de onda completa, los científicos han identificado regiones en las que las ondas sísmicas se mueven inusualmente rápido o despacio, revelando variaciones de densidad inesperadas. Estos hallazgos sugieren una composición diversa del manto, mucho más compleja de lo que se creía.
La dinámica del manto influye en casi todos los aspectos de la geología terrestre. Las placas subducidas reciclan el material de la superficie y lo devuelven al planeta, impulsando la actividad volcánica y dando forma a los continentes. Pero el descubrimiento de fragmentos similares a placas en regiones hasta ahora inexploradas ha llevado a los científicos a preguntarse cómo evolucionan las placas y qué les ocurre con el tiempo.
Estos hallazgos podrían reescribir nuestra comprensión de la convección del manto, la formación de placas y la historia térmica y química del planeta.
Aunque la inversión de la forma de onda completa proporciona detalles sin precedentes, no revela por completo las propiedades químicas o térmicas del manto. Para profundizar en su conocimiento, los investigadores están recurriendo a métodos complementarios, como el análisis de señales electromagnéticas y la realización de experimentos de laboratorio con minerales del manto.
Combinando estas técnicas, los científicos esperan determinar si las anomalías representan material antiguo, corteza oceánica reciclada o algo totalmente inesperado.
Si existen zonas ocultas similares en otras partes del manto, podrían alterar significativamente las teorías actuales sobre la transferencia de calor y la formación de plumas del manto. Esto podría modificar nuestra comprensión de la tectónica de placas, revelando nuevos conocimientos sobre cómo el interior de la Tierra influye en la actividad de la superficie.
Los avances en la capacidad de cálculo y en las imágenes sísmicas prometen ofrecer en los próximos años una visión aún más clara del manto. Estas herramientas pueden ayudar a resolver los misterios que persisten sobre el interior del planeta y a afinar las teorías sobre su evolución.
En última instancia, estos descubrimientos nos recuerdan que la ciencia es una actividad en constante evolución. Con cada nuevo descubrimiento, los investigadores van desvelando las capas del manto terrestre y descubriendo un mundo tan dinámico y enigmático como la superficie.