{"id":262237,"date":"2018-09-04T18:28:06","date_gmt":"2018-09-04T21:28:06","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=262237"},"modified":"2018-09-04T18:28:06","modified_gmt":"2018-09-04T21:28:06","slug":"los-restos-de-la-tierra-primitiva-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/los-restos-de-la-tierra-primitiva-2\/","title":{"rendered":"Los restos de la Tierra primitiva"},"content":{"rendered":"

Inmensos bloques de rocas ocupar\u00edan el interior de la Tierra y, al ser m\u00e1s densos y m\u00e1s r\u00edgidos que el material que los rodea, ayudar\u00edan a estabilizar los movimientos del manto, la capa situada entre la superficie y el n\u00facleo, que representa alrededor del 80% del volumen del planeta. Esos bloques, denominados beams<\/em>, por las siglas en ingl\u00e9s correspondientes a estructuras antiguas del manto enriquecidas en bridgmanita, tendr\u00edan miles de kil\u00f3metros (km) de extensi\u00f3n, se ubicar\u00edan al menos a 1.000 km de profundidad y flotar\u00edan en el manto inferior, llegando hasta cerca del l\u00edmite con el n\u00facleo terrestre, casi a 2.900 km de la superficie.<\/p>\n

Un equipo que reuni\u00f3 a cient\u00edficos del Instituto de Tecnolog\u00eda de Tokio y de la Escuela Polit\u00e9cnica de Z\u00farich, con la participaci\u00f3n de la f\u00edsica brasile\u00f1a Renata Wentzcovitch, de la Universidad Columbia, en Estados Unidos, propuso esta nueva hip\u00f3tesis sobre la composici\u00f3n y el funcionamiento del manto inferior en un estudio publicado en Nature Geoscience<\/em> el 27 de febrero de este a\u00f1o. Aunque no se lo considere completo, este abordaje explica algunos fen\u00f3menos, tales como el ascenso de material rocoso menos denso del manto a la superficie y la trayectoria de la inmersi\u00f3n de los bordes de las placas tect\u00f3nicas, formadas por la corteza y por la parte superior del manto, en el interior del planeta. Ambos podr\u00edan ocurrir en las zonas de menos viscosidad entre los beams<\/em>.<\/p>\n

Los investigadores elaboraron esta propuesta con base en dos evidencias sobre la composici\u00f3n del manto. La primera de \u00e9stas es indirecta, obtenida mediante los llamados modelos tomogr\u00e1ficos, que indican la consistencia del interior del planeta con base en las variaciones de velocidad de las ondas s\u00edsmicas. Dichas ondas, generadas por los terremotos, cruzan el interior del planeta a velocidades que dependen de la densidad y de la temperatura del material que atraviesan.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

La segunda evidencia es directa. Son los meteoritos primitivos llamados condritos, ricos en magnesio y silicio. Si bien provienen del espacio, esas rocas ser\u00edan del mismo material que form\u00f3 el interior de la Tierra hace 4.500 millones de a\u00f1os. La composici\u00f3n de este tipo de meteoritos indica que el manto inferior podr\u00eda ser distinto a la capa inmediatamente cercana a la superficie: el manto superior. La capa exterior del manto empieza inmediatamente debajo de la corteza terrestre y llega a los 660 km de profundidad, con rocas que se encuentran a temperaturas que aumentan con la profundidad y llegan a alrededor de 1.600 grados Celsius (\u00baC) en el l\u00edmite con el manto inferior. En el manto inferior, las rocas tienen una mayor densidad y la temperatura var\u00eda de 1.600 \u00baC a 3.700 \u00baC, –en el l\u00edmite con el n\u00facleo del planeta.<\/p>\n

Los cient\u00edficos verificaron que esas indicaciones sobre la composici\u00f3n del interior de la Tierra no se encajaban con la presunci\u00f3n planteada en la d\u00e9cada de 1960, seg\u00fan la cual las composiciones del manto superior y el inferior deber\u00edan ser iguales. \u201cLa proporci\u00f3n entre la cantidad de magnesio y la de silicio de la Tierra deber\u00eda ser la misma que la del Sol, porque ambos se formaron partiendo de la misma nebulosa\u201d, supone Wentzcovitch. \u201cEl manto superior contiene un 25% m\u00e1s de magnesio que de silicio en la forma de silicato de magnesio (Mg2<\/sub>SiO3<\/sub>). Si esa proporci\u00f3n se mantuviera en el manto inferior, habr\u00eda menos silicio en la Tierra que lo esperable con base en la composici\u00f3n solar o en la de los condritos.\u201d<\/p>\n

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H. Raab\/ Wikimedia Commons<\/span><\/a> Los meteoritos del tipo de los condritos como \u00e9ste, hallado en el noroeste de \u00c1frica, ayudan a entender mejor la composici\u00f3n del manto inferior de la TierraH. Raab\/ Wikimedia Commons<\/span><\/p><\/div>\n

En ese estudio, los cient\u00edficos del grupo asumieron el supuesto de que el manto inferior tendr\u00eda m\u00e1s silicio, aumentaron la proporci\u00f3n de ese elemento qu\u00edmico y realizaron simulaciones num\u00e9ricas por computadora, en dos dimensiones, de los posibles movimientos de esa capa m\u00e1s profunda de la Tierra. Las simulaciones indicaron que buena parte del manto formado inmediatamente despu\u00e9s del comienzo del planeta podr\u00eda haber perdurado hasta los d\u00edas actuales bajo la forma de un mineral conocido como perovskita o bridgmanita (MgSiO3<\/sub>), sin mezclarse con la zona aleda\u00f1a, formada por rocas con una viscosidad entre 20 y 30 veces superior. Por ende, ese material m\u00e1s viscoso, el de los beams<\/em>, podr\u00eda estar constituido por restos de los primeros tiempos del planeta. \u201cNuestras simulaciones indicaron que esos bloques r\u00edgidos no se diluyeron en el transcurso de la evoluci\u00f3n de la Tierra\u201d, explica la investigadora, quien ha venido estudiando los posibles procesos de formaci\u00f3n y las transformaciones de la brigmanita en el interior del planeta. \u201cEl silicio que parece faltar ha de estar escondido en el manto inferior.\u201d<\/p>\n

\u201cNo sabemos cu\u00e1ntos beams<\/em> existen, pero no ser\u00edan muchos m\u00e1s de tres o cuatro\u201d, afirma Wentzcovitch. \u201cNuestro pr\u00f3ximo trabajo consistir\u00e1 en delimitarlos con precisi\u00f3n mediante un an\u00e1lisis pormenorizado de la variaci\u00f3n de la velocidad de las ondas s\u00edsmicas\u201d. La comprobaci\u00f3n de su real existencia resulta sumamente dif\u00edcil. Cient\u00edficos integrantes de un grupo internacional anunciaron durante este mes de abril que aspiran a ser los primeros en perforar el manto, probablemente en 2030, desde el buque Chikyu, llegando a 11 km de profundidad de la superficie, a\u00fan lejos de los 1.000 km donde podr\u00edan hallarse los bloques ricos en silicio.<\/p>\n

El pr\u00f3ximo trabajo consistir\u00e1 en delimitar los beams <\/em>a trav\u00e9s de la variaci\u00f3n de la velocidad de las ondas s\u00edsmicas<\/p><\/blockquote>\n

Lo que se supone ahora es que las placas tect\u00f3nicas se sumergir\u00edan en la zona menos viscosa existente entre los beams<\/em> y llegar\u00edan al fondo del manto. El hecho antes intrigante de que algunas placas se detuviesen a alrededor de 1.000 km de profundidad, ahora podr\u00eda explicarse debido a la posibilidad de que se hayan encontrado con beams<\/em> que obstaculizar\u00edan su inmersi\u00f3n. En el sentido inverso, el material del manto profundo podr\u00eda subir hacia la superficie tambi\u00e9n por las zonas situadas entre los bloques rocosos.<\/p>\n

Este estudio indica tambi\u00e9n que los beams<\/em> podr\u00edan determinar el origen y la trayectoria de las plumas, tal como se les denomina a los chorros de roca caliente y poco densa, de entre 100 y 200 km de di\u00e1metro, que salen del l\u00edmite existente entre el manto y el n\u00facleo y llegan a la superficie, originando regiones volc\u00e1nicas como los archipi\u00e9lagos de Fernando de Noronha, Haw\u00e1i o Gal\u00e1pagos. Con base en esta propuesta, los investigadores elaboraron un mapa que indica una posible distribuci\u00f3n de los beams<\/em> y de las zonas ricas en plumas, concentradas en el sur de \u00c1frica y en la regi\u00f3n central del oc\u00e9ano Pac\u00edfico.<\/p>\n

L\u00edmites e interacciones<\/strong>
\nEn un comentario publicado en la misma edici\u00f3n de Nature Geoscience<\/em>, el geof\u00edsico Fr\u00e9d\u00e9ric Desllamps, investigador del Instituto de Ciencias de la Tierra de la Academia Sinica, en Taiw\u00e1n, asever\u00f3 que la hip\u00f3tesis de los beams<\/em> podr\u00eda explicar efectivamente el movimiento de las placas tect\u00f3nicas en las regiones del manto con menor viscosidad y la ubicaci\u00f3n de las zonas volc\u00e1nicas sobre las plumas. Sin embargo, seg\u00fan el cient\u00edfico, este modelo de dos dimensiones no logra describir enteramente la heterogeneidad espacial de las medidas de velocidad de las ondas s\u00edsmicas a profundidades mayores que 2.500 km. Para entender mejor esta situaci\u00f3n, sugiere que \u201cser\u00eda necesario realizar simulaciones en tres dimensiones\u201d.<\/p>\n

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JAMSTEC<\/span><\/a> Un equipo internacional de cient\u00edficos pretende utilizar este barco llamado Chikyu para perforar la corteza y llegar al manto terrestre en 2030JAMSTEC<\/span><\/p><\/div>\n

\u201cLa simulaci\u00f3n que aparece en Nature Geoscience<\/em> constituye un paso adelante en la comprensi\u00f3n del manto inferior\u201d, comenta el geof\u00edsico Eder Molina, docente del Instituto de Astronom\u00eda, Geof\u00edsica y Ciencias Atmosf\u00e9ricas de la Universidad de S\u00e3o Paulo (IAG-USP). \u201cEl hecho de que el modelado no explique algunos registros de la tomograf\u00eda puede ser producto de sus limitaciones, al hab\u00e9rsela realizado en dos y no en tres dimensiones, pero puede tambi\u00e9n ser consecuencia de errores en el modelo o de problemas en la detecci\u00f3n de las ondas s\u00edsmicas, que no es un m\u00e9todo infalible.\u201d<\/p>\n

El f\u00edsico Jo\u00e3o Francisco Justo Filho, docente de la Escuela Polit\u00e9cnica de la USP, quien ha venido trabajando con Wentzcovitch desde 2007, pero que no particip\u00f3 en el estudio publicado en Nature Geoscience<\/em>, sostiene que \u201cel modelo geodin\u00e2mico propuesto es el m\u00e1s simple posible para llegar a resultados plausibles. No obstante, existen otros elementos qu\u00edmicos, tales como el hierro, el hidr\u00f3geno y el ox\u00edgeno, que pueden alterar la viscosidad de las rocas del manto, aunque m\u00e1s no sea en peque\u00f1as proporciones\u201d. En 2013, en un estudio publicado en Physical Review Letters<\/em>, Wentzcovitch, Justo y Zhongquing Wu, de la Universidad de Minnesota, en Estados Unidos, demostraron que el aumento de la presi\u00f3n en las capas m\u00e1s profundas del planeta podr\u00eda alterar el magnetismo del hierro, aumentar la viscosidad de las rocas con otro mineral conocido como ferropericlase, aparte de la bridgmanita, y favorecer la formaci\u00f3n de beams<\/em>.<\/p>\n

Publicado en mayo de 2017<\/em><\/a><\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos<\/strong>
\nBALLMER, M. D. et al<\/em>. Persistence of strong silica-enriched domains in the Earth\u2019s lower mantle<\/a>. Nature Geoscience<\/strong>. v. 10, p. 236-40. 2017.
\nWU, Z. et al.<\/em> Elastic anomalies in a spin-crossover system: Ferropericlase at lower mantle conditions<\/a>. Physical Review Letters<\/strong>. v. 110, p. 228501. 2013.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Bloques r\u00edgidos de miles de kil\u00f3metros de extensi\u00f3n podr\u00edan ocupar las profundidades del planeta","protected":false},"author":17,"featured_media":262238,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[304,309,321],"coauthors":[5968],"class_list":["post-262237","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia-es","tag-fisica-es","tag-geologia-es","tag-oceanografia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/262237","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/17"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=262237"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/262237\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/262238"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=262237"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=262237"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=262237"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=262237"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}