El interior terrestre, reproducido en laboratorio - UNIVERSITY OF OXFORD, HAUKE MARQUARDT
MADRID, 9 Mar. (EUROPA PRESS) -
Experimentos sobre un mineral común en la corteza basáltica revelan que la corteza terrestre se ablanda considerablemente cuando se sumerge en la tierra unida a una placa tectónica.
Este reblandecimiento puede incluso hacer que la corteza se desprenda de la placa subyacente, según informa un equipo internacional dirigido por Hauke Marquardt, de la Universidad de Oxford (Reino Unido), en la revista científica 'Nature'. La corteza delaminada tiene propiedades físicas diferentes a las del resto del manto, lo que podría explicar las anomalías en la velocidad de propagación de las ondas sísmicas a través del manto.
Por primera vez, los científicos han conseguido medir la deformación del mineral davemaoita en las condiciones que se dan en el interior del manto terrestre.
"La davemaoita pertenece al extendido grupo de materiales conocidos como perovskitas, pero sólo se forma a partir de otros minerales a profundidades de unos 550 kilómetros y más, debido al aumento de la presión y la temperatura", explica en un comunicado la autora principal, Julia Immoor, del Instituto de Investigación Bávara de Geoquímica y Geofísica Experimental de la Universidad de Bayreuth (Alemania).
La existencia del mineral se había predicho durante décadas, pero no fue hasta 2021 cuando se encontró una muestra natural del mismo. La Davemaoita se diferencia de otras perovskitas, entre otras cosas, por su estructura cristalina cúbica. A suficiente profundidad, puede representar aproximadamente una cuarta parte de la corteza oceánica basáltica descendente.
Utilizando un aparato especial en la línea de luz de condiciones extremas de la fuente de rayos X PETRA III en el sincrotrón DESY alemán, el equipo tuvo éxito en producir artificialmente davemaoita y examinarla con rayos X. Para ello, los científicos calentaron wollastonita (CaSiO3) finamente molida a unos 900 grados Celsius a alta presión, hasta que se formó davemaoita.
A continuación, se deformó el mineral aplicando una presión creciente de hasta 57 gigapascales -unas 570.000 veces la presión atmosférica a nivel del mar- y se examinó mediante rayos X. Estos parámetros corresponden a las condiciones encontradas a profundidades de hasta 1300 kilómetros.
"Nuestras mediciones muestran que la davemaoita es sorprendentemente blanda dentro del manto inferior de la Tierra --informa Hauke Marquardt, que dirigió la investigación--. Esta observación cambia completamente nuestras ideas sobre el comportamiento dinámico de las losas en subducción en el manto inferior".
La dinámica en estas llamadas zonas de subducción, en las que una placa tectónica se sumerge bajo otra, depende mucho de la dureza de los minerales presentes. Al ser sorprendentemente blanda, la davemaoita puede hacer que la corteza descendente se desprenda de la placa subyacente, con lo que el proceso de subducción procede entonces por separado para la corteza y la placa restante.
Los científicos llevan mucho tiempo especulando sobre este desprendimiento porque la corteza separada podría causar los cambios característicos en las velocidades de las ondas sísmicas que se observan a diferentes profundidades. Sin embargo, hasta ahora no estaban claras las causas que podrían provocar dicha deslaminación.
"Me alegro de que el montaje experimental que hemos ideado aquí pueda ayudar a resolver importantes cuestiones relacionadas con los procesos que ocurren en las profundidades de nuestro planeta", afirma Hanns-Peter Liermann, del DESY, responsable de la línea de luz de condiciones extremas en PETRA III y coautor del estudio.
