El interior de la Tierra no es una secuencia uniforme de capas. En lo profundo de su gruesa capa intermedia se encuentran dos colosales “burbujas” de material termoquímico. Ahora, un nuevo estudio ha logrado determinar la altura máxima de estas estructuras y su densidad. Los datos se publicaron en la revista Nature Geoscience.
Estas burbujas son conocidas como grandes provincias de baja velocidad de cizallamiento (LLSVP). Cada una de estas estructuras tiene el tamaño de un continente y son 100 veces más altas que el Monte Everest, la cima del mundo, que alcanza casi 9 km de altura.
El descubrimiento de las dos LLSVP fue posible gracias a instrumentos que miden las ondas sísmicas que atraviesan el interior de la Tierra. Sin embargo, por mucho que estas estructuras sean gigantescas, aún no está claro qué dinámicas están involucradas en su formación.
Densidad y viscosidad
La nueva investigación estuvo liderada por la Universidad Estatal de Arizona. Descubrieron que la burbuja debajo de África es hasta 1.000 km más alta que la que está debajo del Pacífico.
«Nuestros cálculos encontraron que el volumen inicial de las burbujas no afecta su altura», explicó Qian Yuan, autor principal del descubrimiento. «La altura de las burbujas está controlada principalmente por la densidad y la viscosidad del manto circundante». La diferencia de densidad también puede indicar que ambos tienen composiciones diferentes.
Para el estudio, los científicos realizaron numerosas simulaciones de convección del manto para probar factores clave capaces de afectar la altura de las burbujas. Yuan y su equipo incluyeron información como el volumen y el contraste de densidad de la región que las rodea.
El LLVP de África, según el coautor Mingming Li, puede tener un crecimiento en el tiempo geológico reciente. «Esto explicaría la topografía superficial elevada y el vulcanismo intenso en el este de África», agregó. Los hallazgos ayudarán a comprender cómo estos procesos en el manto afectan la superficie de la Tierra.
Dos teorías
Otros modelos sísmicos han encontrado que el LLSVP africano se extiende hasta 1.500 kilómetros por encima del núcleo exterior. Por otro lado, el LLSVP del Pacífico alcanza los 800 kilómetros de altura como máximo.
Experimentos previos de laboratorio notaron que las burbujas de África y del Pacífico parecen oscilar hacia arriba y hacia abajo a través del manto. Los autores del estudio actual señalan que esto respalda su interpretación de que el LLSVP africano es probablemente inestable, y lo mismo podría ocurrir con el LLSVP del Pacífico, aunque sus modelos no mostraron eso.
Las diferentes composiciones de los LLSVP del Pacífico y África también se explicarían por sus orígenes. Los científicos aún no saben de dónde provienen estas manchas, pero existen dos teorías principales.
Una es que las burbujas están hechas de placas tectónicas subducidas, que se deslizan en el manto, se sobrecalientan y caen gradualmente hacia abajo. Otra teoría es que las manchas son restos de la antigua colisión entre la Tierra y el protoplaneta Thea, que nos dio la Luna.
Como sea el caso, la nueva investigación es importante. El trabajo tiene implicaciones de gran alcance para comprender el estado actual y la evolución del manto profundo y la naturaleza de la convección.
