(CNN) – Los investigadores han detectado una capa previamente desconocida de roca parcialmente fundida debajo de la corteza terrestre.
El descubrimiento podría ayudar a los científicos a aprender más sobre los movimientos de las placas tectónicas de la Tierra, que no solo crean montañas y terremotos, sino que también contribuyeron a formar entornos con las condiciones químicas y físicas adecuadas para sustentar la vida en la Tierra primitiva.
La capa más externa de nuestro planeta es la corteza, en la que vivimos, y debajo de ella se encuentran el manto, el núcleo externo y el núcleo interno. Los océanos y continentes del mundo se asientan sobre 15 bloques principales que se mueven y cambian, llamados placas tectónicas, que forman la corteza inferior y el manto superior.
La capa fundida recién identificada se encuentra a 161 kilómetros por debajo de la superficie de la Tierra. Esta capa es parte de la astenosfera, que se encuentra debajo de las placas tectónicas. La astenosfera existe como una capa blanda de roca sólida, pero maleable que puede hacer que las placas tectónicas se muevan y se desplacen.
Los investigadores se han preguntado qué factores hacen que la astenosfera sea blanda y consideraron que las rocas fundidas son parte de la ecuación. Aunque el interior de la Tierra es en gran parte sólido, las rocas pueden cambiar y moverse lentamente con el tiempo.
Junlin Hua, becario postdoctoral en la Escuela Jackson de Geociencias de la Universidad de Texas en Austin, estaba estudiando imágenes sísmicas del manto de la Tierra ubicado debajo de Turquía para su investigación doctoral cuando detectó signos de roca parcialmente fundida. Comenzó su trabajo en 2020 cuando era estudiante de doctorado en la Universidad de Brown.
Los científicos habían visto previamente partes de esta capa de roca y pensaron que era una anomalía, pero Hua y sus colegas investigadores encontraron evidencia de que tenía una presencia más amplia.
El equipo de investigación confirmó que la astenosfera se compone de roca sólida y derretida y que, aunque la roca luego se funde parcialmente, no contribuye al movimiento de las placas ni facilita su movimiento.
“Cuando pensamos en algo que se derrite, intuitivamente pensamos que el derretimiento debe desempeñar un papel importante en la viscosidad del material”, dijo Hua. “Pero lo que encontramos es que incluso cuando la fracción derretida es bastante alta, su efecto sobre el flujo del manto es muy pequeño”.
En el manto, la convección, o la transferencia de calor, tiene lugar a medida que el material menos denso y caliente asciende y el material más denso y más frío se hunde. Los investigadores creen que la presencia de rocas sólidas y la convección contribuyen al movimiento de las placas.
Análisis de actividad sísmica
El principal desafío de estudiar las capas internas de la Tierra es recopilar datos porque la mayor parte solo se puede recopilar en la superficie y es difícil muestrear directamente el interior del planeta, dijo Hua.
Este diagrama muestra la astenosfera, donde los investigadores detectaron una capa global de roca parcialmente fundida, representada en rojo moteado. Crédito: Junlin Hua y Karen Fischer.
“Por lo tanto, los científicos han estado utilizando ondas sísmicas generadas por terremotos que viajan por el interior de la Tierra para estudiar la velocidad de viaje de las ondas sísmicas en estas capas internas, de manera similar a las tomografías computarizadas en el hospital”, dijo Hua.
Recopiló más de 700 imágenes tomadas de detectores sísmicos de todo el mundo y creó un mapa global de la astenosfera.
Al analizar los datos, Hua vio cómo las ondas sísmicas se movían a través de los diferentes materiales debajo de la corteza terrestre, incluidos los cambios de velocidad, dirección y tiempo de llegada a los sitios de detección. La presencia de fusión en la capa parcialmente fundida significó que las ondas sísmicas se movieron más lentamente.
La roca fundida apareció en lecturas sísmicas en áreas donde la astenosfera alcanzó sus temperaturas más altas, alrededor de 2.1450 grados Celsius.
Hua es el autor principal de un estudio que detalla los hallazgos que se publicó el lunes en la revista Nature Geoscience.
“Este estudio es fundamental para comprender por qué la astenosfera, la capa débil del manto debajo de las placas tectónicas que permite que las placas se muevan, es de hecho débil”, dijo la coautora del estudio Karen M. Fischer, distinguida profesora de ciencias geológicas en la Universidad de Brown. en una oración.
“En última instancia, proporciona evidencia de que otros factores, como las variaciones de temperatura y presión, pueden controlar la fuerza de la astenosfera y debilitarla lo suficiente como para que sea posible la tectónica de placas”.
Los hallazgos pueden ayudar a los investigadores a comprender cómo funcionan las diferentes capas debajo de la Tierra.
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