Los investigadores han estado intrigados durante mucho tiempo por dos vastas y complejas características geológicas en las profundidades del interior de la Tierra, particularmente porque sus características desafían la comprensión convencional de la formación y evolución planetaria. Un estudio reciente publicado en Naturaleza GeocienciaDirigido por el geodinamista de Rutgers Yoshinori Miyazaki, se ha propuesto una nueva explicación que arroja luz sobre los orígenes de estas estructuras y sus efectos en la habitabilidad sostenible de la Tierra.
Las dos estructuras identificadas en el estudio se denominan grandes provincias de baja velocidad de corte (LLSVP) y zonas de velocidad ultrabaja (ULVZ). Ubicadas a unas 1.800 millas debajo de la superficie de la Tierra, estas formaciones son el límite entre el manto y el núcleo, que consisten en masas de roca densas y muy calientes, una debajo de África y la otra bajo el Océano Pacífico. Mientras tanto, las ULVZ aparecen como capas delgadas, parcialmente fundidas, que se adhieren al núcleo y exhiben un retraso significativo en las ondas sísmicas, lo que sugiere materiales o condiciones únicos que los separan del manto circundante.
Miyazaki destacó la importancia de estas estructuras, afirmando que son “huellas dactilares de la historia temprana de la Tierra”. Él cree que comprender su existencia podría proporcionar información sobre la formación del planeta y los factores que lo hicieron habitable a lo largo del tiempo geológico.
Una pieza clave de este rompecabezas geológico, dice el equipo de investigación, se encuentra en la historia temprana de la Tierra, particularmente en la formación de un océano global de magma. A medida que este océano de magma se enfriaba, los científicos plantearon la hipótesis de que se desarrollarían diferentes capas químicas en el manto. Sin embargo, los datos sísmicos no revelan tales capas; En cambio, muestra estructuras complejas y asimétricas en la base del manto. Esta inestabilidad se ha convertido en un punto focal para los investigadores.
Miyazaki explicó que el núcleo puede ser la clave para resolver este conflicto. Su modelo sugiere que durante miles de millones de años, elementos como el silicio y el magnesio ingresaron gradualmente al manto desde el núcleo. Este proceso puede haber interrumpido la formación de fuertes capas químicas y contribuido a alterar la composición de los LLSVP y ULVZ, que pueden ser restos de un “océano de magma basal” influenciado por materiales de origen importantes.
Las implicaciones de esta investigación se extienden más allá de la composición geográfica. Las interacciones entre el manto y el núcleo pueden dar forma fundamentalmente a las emisiones de calor, la actividad volcánica y la evolución climática de la Tierra. Esta perspectiva ofrece una explicación potencial para las diferencias aparentes observadas entre los planetas: por qué la Tierra es rica en agua y vida, mientras que Venus está inmerso en una atmósfera densa y rica en dióxido de carbono y Marte es un mundo frío y árido.
Miyazaki comentó sobre las propiedades únicas de la Tierra y dijo: “La interacción entre los procesos internos y las características de la superficie explica por qué la Tierra tiene océanos y vida”. El estudio proporciona un marco que combina observaciones sísmicas, física mineral y simulaciones geodinámicas, demostrando que los LLSVP y ULVZ son indicadores clave de los procesos estructurales de la Tierra.
Además, los investigadores sugirieron que estas características geológicas profundas también podrían estar relacionadas con puntos calientes volcánicos como Hawaii e Islandia, estableciendo un vínculo entre el interior de la Tierra y los fenómenos de la superficie.
Como destacó Jie Deng de la Universidad de Princeton, coautor del estudio, esta investigación ilustra cómo los enfoques interdisciplinarios pueden desbloquear algunos de los misterios de la Tierra. La revelación de que el manto profundo puede contener una “memoria química” de las primeras interacciones entre el núcleo y el manto allana el camino para una comprensión más profunda del diverso camino evolutivo de la Tierra.
Cada nuevo descubrimiento ayuda a reconstruir la historia de los primeros capítulos del planeta, ayudando a los científicos a tejer evidencia previamente aislada en una comprensión coherente. Miyazaki concluyó expresando optimismo sobre las implicaciones de su trabajo: “Este estudio nos da un poco más de certeza sobre cómo se originó la Tierra y por qué es tan especial”.
