¿Están las primeras sustancias químicas de la Tierra ubicadas cerca de su núcleo?

Las primeras sustancias químicas formadas en la Tierra podrían haber migrado hasta los tramos más bajos del manto, creando una zona de velocidad ultra lenta alrededor del núcleo de la Tierra.

Obviamente, ninguno de nosotros va a bajar allí y ser afectado por esta zona, pero las ondas sísmicas sí, según investigadores de la Universidad de Utah. En un nuevo estudio publicado en la revista Naturaleza Geociencia, los investigadores describen una región sorprendentemente estratificada alrededor del núcleo de la Tierra que está desacelerando las ondas sísmicas.

«De todas las características que conocemos en el manto profundo, las zonas de velocidad ultrabaja representan las que probablemente son las más extremas», dijo Michael S. Thorne, profesor asociado del Departamento de Geología y Geofísica de la Universidad de Utah, en un comunicado. . «De hecho, estas son algunas de las características más extremas que se encuentran en cualquier lugar del planeta».

Entre la fina corteza exterior y el núcleo de hierro y níquel se encuentra el manto increíblemente caliente pero sólido de la Tierra. Este manto puede moverse con el tiempo y es la fuerza impulsora detrás de la tectónica de placas del planeta. También es imposible de ver, entonces, ¿cómo sabemos qué hay allí?

Para ello, los investigadores utilizan ondas sísmicas generadas por terremotos para medir cuándo y dónde se detectan estas ondas en varias estaciones de monitoreo alrededor del mundo.

Dado que las ondas físicas de un terremoto viajan a diferentes velocidades a través de diferentes materiales y también pueden ser distorsionadas por ciertos materiales, cuándo y cómo detectamos estas ondas nos informa sobre el material por el que pasa dentro del planeta.

Usando estas ondas, los investigadores han encontrado que a lo largo de la parte más baja del manto, hay una región donde estas ondas sísmicas disminuyen hasta en un 50%, y donde la densidad es tres veces mayor que la del manto circundante.

Originalmente, los investigadores pensaron que el manto podría estar parcialmente derretido en esta región (después de todo, está justo contra el núcleo externo líquido) y que podría ser el lugar donde se encuentra el magma que produce los «puntos calientes» tectónicos responsables de la creación de las islas hawaianas e Islandia. , pero ese no parece ser el caso.

«Pero la mayoría de las cosas que llamamos zonas de velocidad ultrabaja no parecen estar ubicadas debajo de los volcanes de puntos calientes», dijo Thorne, «así que esa no puede ser toda la historia».

La hipótesis alternativa, que las zonas de velocidad ultralenta tienen una composición diferente del resto del manto, tiene más sentido dados los datos.

«Las propiedades físicas de las zonas de ultra baja velocidad están vinculadas a su origen», dijo becaria postdoctoral Surya Pachhai, «que a su vez proporciona información importante sobre el estado térmico y químico, la evolución y la dinámica del manto más bajo de la Tierra, una parte esencial de la convección del manto que impulsa la tectónica de placas».

Una gran parte de ese origen podría ser la hipotética colisión entre la Tierra y un protoplaneta del tamaño de Marte llamado Theia hace unos 4.500 millones de años. La colisión, que se cree que ha tallado una parte del manto de la Tierra y formado la Luna, habría generado un calor increíble y creado un vasto océano de magma en la superficie de la Tierra.

Este océano de magma habría tenido todo tipo de minerales suspendidos en él, y las fuerzas de convección habrían llevado muchos de ellos al manto, donde con el tiempo se habrían asentado en el fondo. Durante más de 4 mil millones de años de procesos de convección, esta capa uniforme de material habría sido empujada en parches en capas más pequeños, produciendo las regiones de baja velocidad que aparecen en los datos sísmicos.

«Entonces, el hallazgo principal y más sorprendente es que las zonas de velocidad ultrabaja no son homogéneas, sino que contienen fuertes heterogeneidades (variaciones estructurales y de composición) dentro de ellas», dijo Pachhai.

«Este hallazgo cambia nuestra visión sobre el origen y la dinámica de las zonas de velocidad ultrabaja. Descubrimos que este tipo de zona de velocidad ultrabaja puede explicarse por heterogeneidades químicas creadas al comienzo de la historia de la Tierra y que todavía no lo son. bien mezclado después de 4.500 millones de años de convección del manto «.