Hallan un océano subterráneo a 600 kilómetros de profundidad

 

¿Una pizca de océano en el interior del planeta? No se trata literalmente de un “ océano” subterráneo, pero sí de una enorme cantidad de agua atrapada en el interior de minerales, según han podido descubrir en una nueva investigación que recoge la revista Nature Geoscience.

La clave la ha dado un raro diamante (de tipo IaB) encontrado en las minas de Botswana (África), que ha proporcionado más detalles sobre la región entre el manto superior e inferior de la Tierra, la conocida como zona de transición o discontinuidad de 660 km. Esta clase de diamantes se forma a gran profundidad y suele permanecer en la Tierra durante mucho tiempo.

La conclusión de este estudio es que se trata de una región muy rica en agua. Encontrar grandes cantidades de agua bajo tierra en un planeta cuya superficie es un 71% agua, puede que no nos parezca un gran hallazgo; sin embargo, sí que lo es. El agua líquida de todos los océanos terrestres es apenas un charco en comparación con el contenido de agua que hay debajo de la corteza terrestre.

Así las cosas, también hay agua en los minerales a más de 322 kilómetros bajo tierra, incluso en el manto superior, la capa semi maleable sobre la que la corteza "flota". Los investigadores encontraron que el diamante contenía inclusiones, o pequeños fragmentos de otros minerales, que pueden contener más agua y parecen haber existido en el límite entre el manto superior e inferior. Los resultados sugieren que puede haber mucha agua a mayor profundidad de lo que se pensaba, lo que tendría otras implicaciones como, por ejemplo, para la tectónica de placas. El objetivo es que los científicos puedan incorporar los hallazgos de este estudio en modelos de cómo el agua en el manto podría influir en procesos como la corriente de convección interna de la Tierra.

"Estas transformaciones minerales dificultan en gran medida los movimientos de las rocas en el manto", explica Frank Brenker del Instituto de Geociencias de la Universidad Goethe de Frankfurt. "Por ejemplo, las plumas del manto, columnas ascendentes de roca caliente del manto profundo, a veces se detienen directamente debajo de la zona de transición. El movimiento de masa en la dirección opuesta también se detiene. Las placas en subducción a menudo tienen dificultades para atravesar toda la zona de transición. Por lo tanto, hay un cementerio completo de tales placas en esta zona debajo de Europa".

Hasta ahora se desconocían los efectos a largo plazo de la "succión" de material en la zona de transición sobre su composición geoquímica y si allí existían mayores cantidades de agua. El parecer, el agua se desliza más profundamente en el planeta y llega hasta el manto inferior.

Los minerales densos wadsleyita y ringwoodita pueden (a diferencia del olivino en profundidades menores) almacenar grandes cantidades de agua, de hecho tan grandes que la zona de transición teóricamente podría absorber seis veces la cantidad de agua en nuestros océanos, dicen los expertos.

Los investigadores utilizaron espectroscopia micro-Raman y difracción de rayos X para sondear las 12 inclusiones minerales y un grupo de inclusiones lechosas que se encuentran en el diamante. Encontraron una mezcla de minerales en estas inclusiones que van desde ringwoodita (silicato de magnesio) hasta ferropericlasa (magnesio/óxido de hierro), así como enstatita (una forma de silicato de magnesio). Además, el grupo de investigación pudo determinar la composición química de la piedra. Era casi exactamente el mismo que el de prácticamente todos los fragmentos de roca del manto encontrados en basaltos en cualquier parte del mundo.

Su contenido sugiere que el diamante se formó en la zona de transición, 660 km por debajo de la superficie de la Tierra.

"En este estudio hemos demostrado que la zona de transición no es una esponja seca, sino que contiene cantidades considerables de agua. Esto también nos acerca un paso más a la idea de Julio Verne de un océano dentro de la Tierra", concluye Brenker. La única diferencia es que en vez de un océano hay rocas hidratadas.

 

Referencia: Tingting Gu, Martha G. Pamato, Davide Novella, Matteo Alvaro, John Fournelle, Frank E. Brenker, Wuyi Wang, Fabrizio Nestola. Hydrous peridotitic fragments of Earth’s mantle 660 km discontinuity sampled by a diamond. Nature Geoscience, 2022; DOI: 10.1038/s41561-022-01024-y

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