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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