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Investigadores de la Universidad de Colorado Boulder pueden haber resuelto un misterio geofísico, identificando la posible causa de un fenómeno que se asemeja a una llave en el motor del planeta.

En un estudio publicado en Nature Geoscience, el equipo exploró la física de “losas estancadas”. Estas rarezas geofísicas se forman cuando los enormes trozos de las placas oceánicas de la Tierra son forzados a profundidades subterráneas en los bordes de ciertas placas continentales. Los trozos se hunden en el interior del planeta cientos de kilómetros hasta que, de repente, y por razones que los científicos no pueden explicar, se detienen como un automóvil parado.

Wei Mao y Shijie Zhong, sin embargo, pueden haber encontrado la razón para este fenómeno. Usando simulaciones por computadora, los investigadores examinaron una serie de placas de estancamiento en el Océano Pacífico cerca de Japón y Filipinas. Descubrieron que estas rocas frías parecen estar deslizándose sobre una capa delgada de material frágil que se encuentra en el límite del manto superior e inferior del planeta, aproximadamente 660 kilómetros por debajo de la superficie.

Y la detención es probablemente temporal: “Aunque vemos que estas losas se estancan, son un fenómeno bastante reciente, que probablemente ocurrió en los últimos 20 millones de años”, dijo Zhong, coautor del nuevo estudio y profesor en el Departamento de Física en la Universidad de Colorado Boulder.

Los hallazgos son importantes para la tectónica y el vulcanismo en la superficie de la Tierra. Zhong explicó que el manto del planeta, que se encuentra sobre el núcleo, genera grandes cantidades de calor. Para enfriar el globo, las rocas más calientes se elevan a través del manto y las rocas más frías se hunden.

“Se puede pensar en esta convección del manto como un gran motor que impulsa todo lo que vemos en la superficie de la Tierra: terremotos, elevación de montañas, placas tectónicas, volcanes e incluso el campo magnético de la Tierra”, dijo Zhong.

Sin embargo, la existencia de losas estancadas, que los geofísicos identificaron por primera vez hace una década, complica esa metáfora, lo que sugiere que el motor de la Tierra puede detenerse en algunas áreas. Eso, a su vez, puede cambiar la forma en que los científicos piensan que se forman diversas características, como los volcanes en movimiento de Asia oriental, a lo largo del tiempo geológico.

La mayoría de los científicos han localizado esas losas en el Océano Pacífico occidental, específicamente en la costa este de Japón y muy por debajo de la Fosa de Marianas. Ocurren en los sitios de las zonas de subducción, o áreas donde las placas oceánicas en la superficie del planeta se hunden cientos de kilómetros bajo tierra.

Las losas que se ven en sitios similares cerca de América del Norte y del Sur se comportan de manera que los geofísicos podrían esperar: se sumergen a través del manto superior de la Tierra y en el manto inferior donde se calientan cerca del núcleo.

Pero alrededor de Asia, “simplemente no caen”, dijo Zhong. En cambio, las losas se extienden horizontalmente cerca del límite entre el manto superior e inferior, un punto en el que el calor y la presión dentro de la Tierra hacen que los minerales cambien de una fase a otra.

Para descubrir por qué las losas se estancan, Zhong y Mao, un estudiante graduado en física, desarrollaron simulaciones realistas de cómo la energía y el ciclo de rocas en todo el planeta.

Encontraron que la única forma en que podían explicar el comportamiento de las losas estancadas era si una capa delgada de roca menos viscosa se metía entre las dos mitades del manto. Si bien nadie ha observado directamente una capa de este tipo, los investigadores han predicho que existe al estudiar los efectos del calor y la presión sobre la roca.

Si lo hace, tal capa actuaría como un charco grasiento en el medio del planeta. “Si introduces una capa débil a esa profundidad, de alguna manera la viscosidad reducida ayuda a lubricar la región”, dijo Zhong. “Las losas se desvían y pueden seguir avanzando horizontalmente”.

Las losas estancadas parecen producirse en la costa de Asia, pero no en las Américas, porque el movimiento de los continentes de arriba da a esos trozos de roca más espacio para deslizarse. Zhong, sin embargo, dijo que no cree que las losas se queden atascadas. Con el tiempo suficiente, sospecha que romperán la parte resbaladiza del manto y continuarán su avance hacia el núcleo del planeta.

En otras palabras, el planeta todavía se comportaría como un motor, solo con unos pocos puntos viscosos. “Una nueva investigación sugiere que esta historia puede ser más complicada de lo que pensábamos anteriormente”, dijo Zhong.

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