Científicos descubren una nueva y misteriosa capa de roca derretida bajo la corteza terrestre

“La astenosfera juega un papel fundamental en la tectónica de placas actual, ya que su baja viscosidad controla cómo se expresa la convección en el manto debajo de ella en la superficie de la Tierra”.

El nuevo estudio, ” Zona astenosférica de baja velocidad consistente con el derretimiento parcial prevalente a nivel mundial “, publicado en la revista Nature Geoscience, está escrito por científicos para científicos, pero el comunicado de prensapuede ayudar a comprender este importante descubrimiento geológico. Esta capa de “fusión” fundida se encuentra a unas 100 millas por debajo de la superficie, 95 millas más profunda que el pozo más profundo del mundo. Los sismólogos han sabido de parches de “derretimiento”, pero la investigación de la Universidad de Texas en Austin es la primera en mostrar que es una capa que rodea completamente el planeta. Se le conoce como la “astenosfera” (de las palabras del griego antiguo para ‘sin fuerza’) porque es una capa suave y cambiante debajo de la litosfera, que es la corteza y el manto superior del planeta. Se estima que la astenosfera se encuentra entre 50 y 120 millas (80 a 200 km) debajo de la superficie y se extiende hasta 430 millas (700 km), pero esta profundidad no es consistente. Si bien se conoce como “derretido”, la astenosfera es casi sólida con menos del 0,1% de roca líquida o fundida, pero eso es suficiente para proporcionar la debilidad que le da el nombre de “sin fuerza”. Como era de esperar, esta es la fuente principal del magma que rezuma o sale disparado de los volcanes.

“El origen de la astenosfera, incluido el papel de la fusión parcial en la reducción de su viscosidad y la facilitación de la deformación, sigue sin estar claro”.

Si bien puede parecer que los científicos entienden el “derretimiento”, admiten al comienzo del estudio que no es así. esta es una de las razones por las que no tenemos medios confiables para predecir el movimiento de las placas tectónicas directamente sobre la astenosfera que causan terremotos y tsunamis y contribuyen a la actividad volcánica.

“Nos sorprendió lo bien que la observación… coincide con nuestra intuición. También me sorprendió un poco lo extendida que está”.

Junlin Hua, becario postdoctoral en geociencias en la Universidad de Texas, Austin, y autor principal del estudio, le cuenta a Motherboard cómo descubrió accidentalmente nueva información sobre el alcance, la profundidad y la consistencia del “derretimiento” mientras ensamblaba un mapa global del astenosfera usando una base de datos de ondas sísmicas de terremotos en cientos de lugares diferentes alrededor del planeta. A medida que las ondas atraviesan las capas superiores de la Tierra vertical y horizontalmente, su interacción con ellas revela sus materiales y propiedades. El “¡Ajá!” de Hua El momento vino irónicamente de los datos sobre Turquía.

“Estaba estudiando Turquía en ese momento y encontré una señal sísmica que marca el alcance inferior de una capa sísmica de baja velocidad allí. La gente ha estado hablando mucho sobre el límite superior de la capa de baja velocidad, pero el alcance inferior se menciona menos, y me sorprendió ese claro alcance inferior en Turquía”.

Hua señaló que las ondas sísmicas debajo de Turquía se ralentizaron cuando golpearon lo que resultó ser una capa oculta de roca derretida a una profundidad de 93 millas (150 km) debajo de la superficie. El equipo de Hua lo llamó la zona “PVG-150” para “gradiente de velocidad positivo a 150 kilómetros”. Como hacen los buenos científicos, luego buscaron si obtuvieron resultados similares en otros lugares… y descubrieron que la zona PVG-150 de rocas parcialmente derretidas está muy extendida. Si sabe algo sobre el aceite y la viscosidad, sabe que una fina capa de aceite entre dos superficies les permite moverse sin fricción. ¿Podría el “derretimiento” ser la clave del movimiento de las placas tectónicas en todo el mundo?

“Cuando pensamos en algo que se derrite, intuitivamente pensamos que el derretimiento debe desempeñar un papel importante en la viscosidad del material. Pero lo que encontramos es que incluso cuando la fracción derretida es bastante alta, su efecto sobre el flujo del manto es muy pequeño”.

Entonces, los investigadores admiten que no saben por qué la astenosfera es blanda o qué causa el “derretimiento”, pero han determinado que no juega ningún papel en el movimiento de las placas. Si bien eso puede parecer un no descubrimiento, permite a los científicos eliminar el “derretimiento” como una variable en la tectónica de placas. Entonces… ¿por qué está ahí y para qué sirve?

“No podemos descartar que el derretimiento local no importe. Pero creo que nos impulsa a ver estas observaciones del derretimiento como un indicador de lo que sucede en la Tierra, y no necesariamente como una contribución activa a nada”.

El coautor Thorsten Becker, que diseña modelos geodinámicos de la Tierra en el Instituto de Geofísica de la Universidad de Texas de la Escuela Jackson, dice que deberíamos ver el derretimiento como un indicador de actividad en lugar de un iniciador de actividad. El siguiente lugar donde el equipo quiere estudiar este indicador es el fondo de los océanos, donde las medidas de la corteza son diferentes y las ondas sísmicas tienen efectos diferentes. Se necesitarán diferentes instrumentos para capturar estos datos.

Si bien esto parece un descubrimiento sin importancia porque no hizo nada para ayudar a predecir el catastrófico terremoto en Turquía y Siria, en realidad proporciona una gran cantidad de conocimiento a un grupo particular de científicos: aquellos que construyen modelos de lo que esperar mientras buscamos vida extraterrestre en otros planetas. En particular, cómo este derretimiento y el movimiento de las placas tectónicas pueden haber proporcionado la chispa de la vida en la Tierra.

Es difícil ver los terremotos y los volcanes como experiencias de aprendizaje, pero debemos aprender si queremos sobrevivir en la Tierra… o encontrar otro lugar para vivir.