Científicos acaban de resolver un misterio previamente inexplicable de la Tierra

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Durante décadas, los científicos han tratado de descifrar un fenómeno misterioso que ocurre a casi 3000 kilómetros bajo nuestros pies. Ahora, gracias a una combinación de sofisticados experimentos de laboratorio y avanzadas simulaciones por computadora, un equipo de geocientíficos de la ETH Zúrich ha conseguido resolver este enigma geológico: la Tierra está en movimiento incluso en las profundidades más sólidas de su manto.

Sección transversal de la Tierra: Entre el núcleo externo de la Tierra (marrón) y el manto inferior (marrón claro) se encuentra una misteriosa zona donde la velocidad de las ondas sísmicas cambia bruscamente. (Imagen: Keystone / Science Photo Library / Carlos Clarivan)

La clave del descubrimiento se encuentra en una capa del manto conocida como la capa D”, situada a unos 2700 km de profundidad. En esta región, las ondas sísmicas (aquellas generadas por terremotos) cambian abruptamente de velocidad, como si atravesaran un material distinto. Hasta ahora, no se entendía con precisión qué causaba esta alteración tan repentina en su comportamiento.

En 2004, el profesor Motohiko Murakami, actual líder del estudio, descubrió que el mineral predominante del manto inferior, la perovskita, se transforma en otra forma llamada postperovskita bajo presiones y temperaturas extremas, justo en la capa D”. No obstante, esa transformación por sí sola no explicaba el salto en la velocidad de las ondas sísmicas.

Localización de la capa D en el manto inferior.

Cristales alineados y roca sólida que fluye

El avance decisivo llegó mediante un modelo computacional que reveló que la dureza de la postperovskita depende de la orientación de sus cristales. Solo cuando todos los cristales están alineados en la misma dirección, las ondas sísmicas aceleran de forma similar a lo observado en la capa D”. Este hallazgo sugería que había un mecanismo oculto detrás de esta alineación tan ordenada.

Para comprobar esta hipótesis, el equipo de Murakami diseñó un experimento de laboratorio único en su tipo. Reprodujeron las condiciones extremas del manto profundo y midieron la velocidad de las ondas sísmicas atravesando postperovskita. El resultado fue claro: bajo presión y calor extremos, los cristales se alinean espontáneamente, replicando en el laboratorio el salto observado en la naturaleza. “Por fin hemos encontrado la última pieza del rompecabezas”, declaró Murakami.

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Pero, ¿qué provoca que estos cristales se alineen con tanta precisión? La respuesta es aún más sorprendente: el flujo horizontal de roca sólida en las profundidades del manto. Aunque durante años se sospechó la existencia de este tipo de convección (similar al agua hirviendo, pero en material sólido), esta es la primera vez que se demuestra experimentalmente.

Este flujo ocurre en el borde inferior del manto terrestre, justo antes del núcleo externo. Allí, las enormes presiones y temperaturas hacen que la roca, aunque sólida, se comporte como un fluido extremadamente lento, lo que provoca que los cristales de postperovskita se orienten de manera uniforme, alineándose con el flujo.

Sin la capa D, los cristales post-perovskita se alinearían aleatoriamente (izquierda). La corriente de convección en el manto bajo la capa D alinea todos los cristales en la misma dirección. (Figura: M. Murakami, editado por E. Loetscher / ETH Zurich)

Este descubrimiento representa un verdadero avance en el estudio del interior terrestre. Resuelve un misterio geológico pendiente desde hace más de medio siglo, abriendo nuevas puertas al entendimiento de los procesos dinámicos de la Tierra.

A partir de ahora, los científicos podrán comenzar a cartografiar estos flujos internos y entender mejor cómo interactúan con fenómenos como la actividad volcánica, el desplazamiento de las placas tectónicas e incluso el campo magnético terrestre.

El estudio, publicado en la revista Communications Earth & Environment, cierra un capítulo en la historia de la geología y abre otro lleno de posibilidades para explorar lo que ocurre en lo más profundo del planeta.

astroaventura

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