Estudian una serie de ‘misteriosas estructuras’ cerca del centro de la Tierra
Una serie de extrañas formaciones subterráneas, muy por debajo de la corteza terrestre y cerca del núcleo de nuestro planeta, han despertado la curiosidad de numerosos geólogos en todo el mundo. Ahora, un equipo de investigadores de las universidades Nacional de Australia, Utah, Arizona y Calgary las ha estudiado a fondo con ondas sísmicas. Los resultados de su investigación se publican en ‘Nature Geoscience’.
Ahí abajo, a miles de km de profundidad bajo la superficie del planeta, existen lugares en los que la velocidad de las ondas sísmicas se reduce drásticamente. Conocidas como ‘zonas de ultra baja velocidad’ (ULVZ), se trata de enigmáticas masas de roca más densa que el resto. Masas que pueden llegar a tener cientos de km de largo y decenas de km de grosor. Y se sabe muy poco sobre su composición y su origen. ¿Forman parte de nuestro planeta desde el principio o se trata de fragmentos de mundos alienígenas que chocaron contra el nuestro?
La nueva investigación ha conseguido arrojar algo de luz al misterio y demostrar que estas grandes zonas están hechas de un material diferente por completo al de su entorno, y que se han mantenido prácticamente sin cambios durante miles de millones de años, lo que sugiere que podría tratarse de restos enterrados de la Tierra primitiva, fragmentos que proceden directamente del proceso de formación de nuestro planeta.
«Durante mucho tiempo -explica Hrvoje Tkalčić, de la Universidad Nacional Australiana (ANU) y coautor del estudio-, nadie sabía con certeza de qué estaban compuestos estos misteriosos ULVZ. Ahora, hemos desarrollado la imagen más clara hasta el momento. Utilizando los avances en sismología y geofísica matemática realizados en ANU, hemos demostrado que las ULVZ están formadas por capas. Durante miles de millones de años de formación y remodelación de la Tierra, estas zonas han sido agitadas cerca del núcleo terrestre, pero en gran parte permanecieron intactas. Es como un huevo en un pastel, que no se mezcla con el resto de los ingredientes y permanece como un todo, con su yema y su clara, a pesar de la mezcla constante a su alrededor».
Ingeniería inversa
El equipo, dirigido por el geofísico Surya Pachhai, de la Universidad de Utah, se centró en las ULVZ localizadas bajo el Mar del Coral, entre Australia y Nueva Zelanda. Los terremotos son comunes en esa región, y con frecuencia envían ondas sísmicas a través del límite entre el núcleo y el manto, donde se encuentran las estructuras, lo que la convierte en un lugar ideal para estudiarlas.
Sin embargo, en lugar de medir directamente las ondas sísmicas a través de casi 3000 kilómetros de corteza y manto, el equipo de investigadores utilizó, esta vez, un enfoque de ingeniería inversa.
«Creamos un modelo de la Tierra con reducciones de velocidad de onda ultrabajas y luego ejecutamos una simulación por computadora que nos dijera cómo se verían las formas de onda sísmica si la Tierra fuera así en realidad -explica Pachhai-. Nuestro siguiente paso fue comparar esas predicciones con las grabaciones reales de que disponemos».
A lo largo de cientos de miles de ejecuciones de la simulación, el método finalmente produjo un modelo matemáticamente robusto del interior del planeta, en el que se mostraba que los ULVZ están probablemente formados por capas. Lo cual nos da pistas sobre cómo se formó y evolucionó la Tierra.
Un lugar caliente y violento
En su infancia, la Tierra era un mundo cálido y violento. El propio Sistema Solar aún se estaba formando, con rocas y planetoides que chocaban constantemente entre sí a medida que orbitaban alrededor del Sol. Más tarde, hace unos 4.000 millones de años, un objeto del tamaño de Marte, que los científicos conocen como Teia, se estrelló contra la Tierra, arrojando escombros al espacio que terminaron formando la Luna. El tremendo impacto también convirtió una buena parte de la superficie terrestre en magma, elevando mucho la temperatura. «Como resultado -asegura Pachhai-, se formó una gran masa de material fundido, conocido como océano de magma».
Un revoltijo de rocas, gases y cristales quedó suspendido en medio de este magma. Y a medida que se enfrió, los materiales más densos se fueron hundiendo hasta lo más profundo del manto de la Tierra. El tiempo fue pasando, los siglos se convirtieron en milenios y después en eones. El manto se agitó y obligó a estos fragmentos más densos a formar pequeños parches, formando zonas de velocidad ultra baja.
Inesperada diversidad
Pero el hallazgo más sorprendente, según Pachhai, es que las ULVZ son más diversas de lo que se pensaba hasta ahora. «De hecho -explica-, las ULVZ no son homogéneas, sino que contienen fuertes variaciones estructurales y de composición dentro de ellas. Descubrimos que estos tipos de ULVZ pueden explicarse por las heterogeneidades químicas creadas al comienzo de la historia de la Tierra y que aún hoy, después de 4.500 millones de años de convección del manto, no están bien mezcladas».
Según el estudio, también podrían existir otros tipos de ULVZ, por ejemplo como resultado del derretimiento de la corteza oceánica, hundiéndose nuevamente en el manto. Pero eso será materia de nuevas investigaciones.
