Descubren fuerzas ocultas que deforman la Tierra a miles de kilómetros de profundidad

Investigadores del Seismological Society of America llevaron a cabo un estudio que mapeó cómo el manto más profundo de la Tierra está siendo deformado, revelando la existencia de antiguas placas tectónicas enterradas a miles de kilómetros bajo la superficie. Utilizando un vasto conjunto de datos global de ondas sísmicas, el equipo encontró que la mayoría de las deformaciones ocurren en regiones donde se cree que residen estos antiguos fragmentos tectónicos.

El estudio, publicado en The Seismic Record, presenta por primera vez una visión global de la conexión entre la deformación en el manto profundo y las losas tectónicas hundidas, que han estado en el fondo de la Tierra durante millones de años. El equipo examinó casi el 75% del manto más bajo, una capa situada justo por encima de la frontera entre el núcleo y el manto, a unos 2.900 kilómetros de profundidad.

El investigador Jonathan Wolf de la Universidad de California, Berkeley, junto a su equipo, construyó un mapa global utilizando un dataset masivo, analizando más de 16 millones de sismogramas provenientes de 24 centros de datos en todo el mundo. Este esfuerzo resultó en uno de los conjuntos de datos sísmicos más completos jamás ensamblados.

Cuando ocurren terremotos, se generan ondas de corte que viajan a través del interior de la Tierra. Estas ondas se desplazan a diferentes velocidades dependiendo de su dirección y de las propiedades del material que atraviesan. Esta variación direccional, conocida como anisotropía sísmica, permite a los científicos identificar áreas donde el manto ha sido deformado.

El análisis de estas ondas permite a los investigadores obtener información valiosa sobre cómo el manto fluye y circula con el tiempo. Wolf explicó: "Sabemos que la deformación en el manto superior está dominada por la fricción de las placas que se mueven sobre él. Sin embargo, no teníamos un entendimiento a gran escala de cómo fluye el manto más bajo, y eso es realmente lo que buscamos entender".

El equipo utilizó lo que Wolf describió como "la mayor colección de datos sísmicos de terremotos" para analizar múltiples fases de ondas sísmicas que viajan a través del manto, pasan al núcleo y luego regresan al manto. Estas ondas son especialmente útiles para mapear la anisotropía sísmica a lo largo de distancias de cientos de kilómetros, ofreciendo una imagen más clara de cómo se distribuye la deformación en el manto más profundo.

Los resultados mostraron anisotropía en aproximadamente dos tercios de las regiones estudiadas. Aunque los patrones son complejos, la mayoría de la deformación parece ocurrir en áreas donde se piensa que existen losas profundamente subducidas. Wolf comentó: "Esto no es sorprendente, ya que es lo que predicen las simulaciones geodinámicas, pero a la escala que estamos observando, no se había demostrado utilizando los métodos que estamos aplicando".

Aún se investiga por qué estas losas muestran anisotropía sísmica. Wolf sugiere que una posibilidad es que las losas retengan alguna anisotropía "fósil" de cuando estaban más cerca de la superficie. Sin embargo, una explicación más probable es que la intensa deformación ocurre a medida que las losas se hunden e interactúan con la frontera entre el núcleo y el manto. A medida que descienden, también empujan y remodelan el material circundante, y el calor y la presión extremos a estas profundidades pueden alterar los minerales dentro de las losas, creando una nueva "estructura" anisotrópica.

Wolf enfatizó que las áreas que no presentan una señal anisotrópica detectable no deben considerarse libres de deformación, ya que en algunas regiones la señal puede ser simplemente demasiado débil para ser detectada con los métodos actuales. El vasto conjunto de datos detrás de este estudio sigue siendo un recurso valioso. Wolf lo describió como un "tesoro" que los investigadores seguirán explorando para obtener más información sobre el interior profundo de la Tierra.

"Si puedo soñar, algún día tendremos suficiente información para decir mucho más sobre las direcciones de flujo global del manto más bajo, conociendo la anisotropía sísmica a través de diferentes escalas laterales en el manto, iluminándolo desde muchas direcciones", concluyó.

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