Bajo nuestros pies, a cientos de kilómetros de profundidad, se esconde un mundo invisible pero esencial: el manto terrestre. Durante mucho tiempo, los científicos creyeron comprender su estructura y funcionamiento. Sin embargo, un reciente descubrimiento ha revolucionado esta visión, al encontrar una estructura inesperada bajo el océano Pacífico, en el corazón mismo del manto.
El manto terrestre, esa capa situada entre la corteza y el núcleo, es el escenario de movimientos lentos pero poderosos. Estos movimientos, llamados convección, son responsables de la tectónica de placas. Las placas oceánicas, más densas, se hunden en el manto en las zonas de subducción, mientras que el material caliente asciende hacia la superficie. Este ciclo ha moldeado nuestro planeta durante miles de millones de años.
Gracias a un nuevo modelo, los investigadores destacan zonas del manto terrestre inferior donde las ondas sísmicas se mueven más lentamente (en rojo) o más rápidamente (en azul). La gran zona azul del Pacífico occidental (a la derecha, sobre el centro de la imagen) no era conocida hasta ahora.
Gráfico: Sebastian Noe / ETH Zurich La tectónica de placas: un modelo bien establecido
Según este modelo, las placas tectónicas sumergidas deberían encontrarse cerca de las zonas de subducción, donde se hunden en el manto. Estas placas frías y densas modifican la velocidad de las ondas sísmicas que las atraviesan, permitiendo a los científicos localizarlas.
Sin embargo, un equipo de geofísicos de la ETH Zurich ha descubierto anomalías. Estas zonas, donde las ondas sísmicas se comportan de manera diferente, sugieren la presencia de materiales de temperatura o composición inusual. Estos hallazgos cuestionan nuestra comprensión de la dinámica del manto.
Una técnica innovadora para explorar el manto
Para lograr estos resultados, los investigadores utilizaron un método innovador llamado inversión completa de formas de onda (Full Waveform Inversion). A diferencia de las técnicas tradicionales, que se centran en un solo tipo de onda sísmica, este enfoque analiza el conjunto de ondas generadas por los terremotos.
Este método, mucho más preciso, permite reconstruir una imagen detallada del interior de la Tierra. Así, los investigadores han podido identificar anomalías en zonas donde los modelos anteriores no detectaban nada. Este avance tecnológico ha sido posible gracias al uso del supercomputador Piz Daint, capaz de procesar cantidades masivas de datos.
Anomalías donde no se esperaban
Gracias a este modelado de alta resolución, los investigadores han identificado zonas anómalas bajo el océano Pacífico occidental, lejos de cualquier zona de subducción conocida. Estas anomalías podrían ser vestigios de placas antiguas o acumulaciones de rocas ricas en hierro o sílice.
Estos resultados, publicados en
Scientific Reports, muestran que el manto terrestre es mucho más complejo de lo previsto. Los científicos aún desconocen el origen exacto de estas anomalías, pero podrían provenir de materiales que datan de la formación de la Tierra hace cuatro mil millones de años.
Hacia una nueva comprensión de la Tierra
Para explicar estos descubrimientos, los investigadores consideran varias hipótesis. Estas anomalías podrían ser restos de placas tectónicas antiguas o zonas donde se han acumulado rocas ricas en hierro con el tiempo.
Estos trabajos abren el camino a nuevas investigaciones para refinar los modelos del manto terrestre. Recuerdan que nuestro planeta aún guarda muchos misterios, especialmente en sus profundidades inaccesibles.
Para profundizar: ¿Qué es la inversión completa de formas de onda?
La inversión completa de formas de onda (Full Waveform Inversion) es una técnica avanzada utilizada en geofísica para estudiar la estructura interna de la Tierra. Funciona de manera similar a una ecografía médica, pero a escala planetaria. Mientras los médicos usan ultrasonidos para visualizar órganos sin abrir el cuerpo, los geofísicos analizan las ondas sísmicas para mapear las profundidades de la Tierra sin perforar.
Este método va más allá de las técnicas tradicionales, que solo estudian un tipo de onda sísmica. Examina el conjunto de ondas generadas por los terremotos, ofreciendo una imagen mucho más precisa y detallada. Al igual que una resonancia magnética permite ver detalles invisibles en una ecografía estándar, este enfoque revela anomalías sutiles en el manto terrestre.
Gracias a esta técnica, los científicos han descubierto zonas rocosas inesperadas. Estas anomalías, situadas lejos de las zonas de subducción, cuestionan nuestra comprensión de la dinámica interna de la Tierra. Combinando potencia de cálculo y análisis fino de ondas, este método abre una nueva ventana a los misterios de nuestro planeta.
¿Qué es el manto terrestre?
El manto terrestre es una capa intermedia situada entre la corteza terrestre y el núcleo de la Tierra. Se extiende unos 2.900 kilómetros de espesor y representa casi el 84 % del volumen de nuestro planeta. Compuesto principalmente por rocas ricas en silicatos, hierro y magnesio, desempeña un papel central en la dinámica de la Tierra.
Aunque es sólido, el manto se comporta como un fluido viscoso en escalas de tiempo geológicas. Este fenómeno, llamado convección del manto, provoca movimientos lentos pero poderosos que influyen en la tectónica de placas, los terremotos y la actividad volcánica. Estos movimientos son impulsados por el calor proveniente del núcleo terrestre.
El manto se divide en dos partes: el manto superior y el manto inferior. El manto superior, más cercano a la superficie, es el lugar donde se forman y reciclan las placas tectónicas. El manto inferior, más denso y caliente, sigue siendo poco comprendido debido a su inaccesibilidad.
El estudio del manto terrestre se basa en métodos indirectos, como el análisis de ondas sísmicas. Estas técnicas permiten mapear su estructura y comprender mejor su papel en la evolución geológica de la Tierra.
¿Qué es la tectónica de placas?
La tectónica de placas es una teoría científica que explica la estructura y los movimientos de la superficie terrestre. Según esta teoría, la litosfera (la capa rígida externa de la Tierra) está dividida en varias placas tectónicas que flotan y se desplazan lentamente sobre el manto viscoso. Estos movimientos son responsables de fenómenos geológicos importantes como terremotos, erupciones volcánicas y la formación de montañas.
Las placas tectónicas interactúan entre sí de diferentes maneras. Pueden alejarse (divergencia), acercarse (convergencia) o deslizarse una contra otra (transformación). Estas interacciones crean zonas de subducción, donde una placa se hunde bajo otra, y dorsales oceánicas, donde se forma nueva corteza.
La tectónica de placas es impulsada por el calor interno de la Tierra, que provoca movimientos de convección en el manto. Estos movimientos empujan a las placas a desplazarse unos pocos centímetros por año, remodelando continuamente la superficie del planeta durante millones de años.
Esta teoría, formulada en los años 60, revolucionó nuestra comprensión de la geología. Explica no solo la distribución de continentes y océanos, sino también la evolución de la Tierra a lo largo de las eras geológicas.
Autor del artículo: Cédric DEPOND
Fuente: ETH Zurich