Gyles Lewis
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El manto de la Tierra actúa como una batidora gigante, haciendo circular la corteza oceánica fría hacia el núcleo, donde se calienta hasta convertirse en un sólido pegajoso y luego se eleva de nuevo, un proceso que impulsa todo, desde la tectónica de placas hasta el vulcanismo.
Pero hay algunos problemas en este sistema, y una nueva investigación revela por qué: una capa resbaladiza de aproximadamente 416 millas (670 kilómetros) de profundidad detiene trozos de corteza en su camino, creando "losas estancadas" en el medio del manto, la capa entre el La corteza terrestre y su núcleo. [En fotos: Océano escondido debajo de la superficie de la Tierra]
"Esta desviación de las losas siempre fue desconcertante para nuestra comprensión [del manto]", dijo Shijie Zhong, físico de la Universidad de Colorado Boulder y coautor del nuevo estudio publicado el 1 de octubre en la revista Nature Geoscience..
Estancado
No hay forma de mirar directamente al manto, pero los científicos estudian su dinámica utilizando ondas sísmicas de terremotos. Al detectar las ondas a medida que se propagan por el globo, los investigadores pueden construir una imagen del manto, similar a cómo el radar puede obtener imágenes de objetos usando ondas de radio..
Lo que sucede en el manto está relacionado con lo que sucede en la corteza. La corteza está formada por placas tectónicas que atraviesan el manto como balsas en un mar muy, muy espeso (la consistencia de la corteza es similar a la del asfalto caliente). En algunas áreas, llamadas zonas de subducción, una placa tectónica se sumerge debajo de otra y muele trozos de corteza oceánica hacia el manto. A partir de la sismología, dijo Zhong, los investigadores sabían que algunas de estas placas de corteza no siempre recorren las 1.860 millas (3.000 km) completas hasta el límite entre el núcleo y el manto. Esencialmente, se quedan atascados en parte.
Particularmente en el Océano Pacífico occidental, cerca de Japón y en la Fosa de las Marianas, por ejemplo, las placas de corteza parecen detenerse a unas 416 millas (670 km) de profundidad. En estas áreas, parecen desviarse y viajar horizontalmente hasta 1.243 millas (2.000 km).
La capa de manto a esa profundidad en particular es inusual, dijo Zhong, porque la roca allí experimenta un aumento repentino de densidad, que es el resultado de la presión de toda la roca que empuja hacia abajo sobre ella. En el nuevo estudio, Zhong y el estudiante graduado de la Universidad de Colorado, Wei Mao, construyeron un modelo informático de la dinámica del manto, que incluía tanto este aumento de densidad como los últimos 130 millones de años de movimientos de placas continentales..
Manto modelo
Este modelo más completo del manto produjo naturalmente el mismo tipo de placas estancadas que se ven en el manto real, encontraron los investigadores. Lo que parece estar sucediendo, dijo Zhong, es que la presión acumulada de la roca suprayacente a 670 km crea un área de viscosidad reducida; en esencia, el manto es más resbaladizo y menos pegajoso..
"Esa viscosidad reducida proporciona esencialmente lo que llamamos lubricación en las losas", dijo Zhong. Los trozos de corteza pueden deslizarse y deslizarse hacia los lados en lugar de continuar su caída hacia abajo..
Este enganche en la máquina es solo temporal. Las losas probablemente solo estén atrapadas durante 20 millones de años aproximadamente, dijo Zhong, un abrir y cerrar de ojos en términos de la historia de la Tierra. Pero su dinámica podría ser importante para algunos de los fenómenos geológicos observados en la superficie. Por ejemplo, la actividad volcánica en el noreste de China, lejos del arco volcánico de Japón, podría deberse, en parte, a algunas de estas dinámicas de losas, dijo Zhong..
El modelo no responde todas las preguntas sobre las losas estancadas. No está claro, dijo Zhong, por qué el Pacífico occidental parece dar lugar a tantas de estas losas estancadas, mientras que las zonas de subducción cerca de América del Norte y del Sur actualmente no lo hacen. También hay otros lugares misteriosos en todo el mundo, dijo..
"En lugares como Nueva Zelanda, todavía hay cierto desacuerdo entre nuestro modelo de convección y las observaciones", dijo, "por lo que debemos reconciliar esos lugares".
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