- Por el momento, los investigadores ignoran su composición y su extensión exacta
 |
Doyeon Kim/University of Maryland
|
Si partiéramos la Tierra por la mitad, como si fuera una
enorme manzana, veríamos que el corte se divide en varias capas bien
diferenciadas, aunque las principales son estas: la corteza, la más delgada de
todas, de apenas unas pocas decenas de km de grosor (aún menos en los fondos
oceánicos); el manto, mucho más extenso, de unos 3.000 km de grosor y formado
principalmente por silicatos muy calientes y cuya viscosidad y densidad
aumentan a medida que profundizamos hacia el centro de la Tierra; y el núcleo,
la capa más interna, una esfera de unos 3.500 km de radio, formada
principalmente por hierro y que se divide en dos partes, un núcleo externo líquido
y un núcleo interno sólido, con temperaturas que pueden alcanzar los 6.700
grados, mayores que las de la superficie del Sol.
Y ahora, un equipo de geofísicos de la Universidad de
Maryland ha conseguido identificar, justo en la frontera entre el núcleo y el
manto, una serie de gigantescas estructuras, áreas de roca inusualmente densa y
caliente cuya composición y origen es un misterio. Para detectarlas, los
investigadores analizaron miles de grabaciones de ondas sísmicas, ondas de
sonido que viajan a través de la Tierra, estudiando los ecos que venían de esa
región fronteriza en el corazón del planeta.
Estudios anteriores solo habían conseguido aportar
información muy limitada sobre esas estructuras, pero comprender su
composición, forma y extensión podría ayudar a revelar los procesos geológicos
internos que han llevado a la Tierra a ser como es. En ellas, en efecto, podría
estar el secreto del funcionamiento de la tectónica de placas y de la evolución
de nuestro planeta. La investigación, que proporciona la visión más detallada
hasta ahora del límite núcleo-manto, se acaba de publicar en Science.
El trabajo de los científicos se centró, pues, en los ecos
de las ondas sísmicas, y en concreto de las que viajan por debajo de la cuenca
del Pacífico. El análisis dio sus frutos, y reveló una estructura previamente
desconocida justo debajo de las islas Marquesas, de origen volcánico, en el
Pacífico Sur, y mostró también que la estructura que yace bajo el archipiélago
hawaiano es, en realidad, mucho más grande de lo que se pensaba anteriormente.
«Al observar miles de ecos del límite del manto central al
mismo tiempo, en lugar de centrarse solo en unos pocos a la vez, como suele
hacerse, hemos obtenido una perspectiva totalmente nueva -afirma Doyeon Kim, autora
principal del artículo-. Esto nos muestra que la región límite núcleo-manto
tiene muchas estructuras que pueden producir estos ecos, y eso era algo de lo
que no nos habíamos dado cuenta antes porque solo teníamos una visión
limitada».
 |
El gráfico muestra la enorme estructura encontrada junto al
núcleo terrestre y
justo debajo de las islas Hawaii. - Doyeon Kim/University of
Maryland
|
Las ondas sísmicas generadas por los terremotos bajo la
superficie terrestre son capaces de viajar miles de km. Y cuando esas ondas se
topan con cambios de densidad, temperatura o composición de las rocas que
atraviesan, se doblan o se dispersan, produciendo ecos que se pueden detectar.
Los ecos de las estructuras más cercanas llegan más rápido, y los de las
estructuras más grandes tienen una mayor intensidad. De este modo, midiendo el
tiempo de viaje de estos ecos y su amplitud a medida que van siendo registrados
por los sismómetros en lugares diferentes, los científicos pueden desarrollar
modelos de las propiedades físicas de las rocas ocultas bajo la superficie. Es
algo parecido al sistema que utilizan los murciélagos para percibir y mapear su
entorno.
En busca del eco adecuado
Para este estudio, Kim y sus colegas buscaron los ecos
generados por un tipo específico de onda, llamada «onda de corte», a medida que
se desplaza a lo largo del límite núcleo-manto. En la grabación (llamada sismograma)
de un único terremoto, los ecos de las ondas de corte pueden resultar difíciles
de distinguir del ruido aleatorio. Pero mirar muchos sismogramas de muchos
terremotos a la vez puede revelar similitudes y patrones capaces de identificar
los ecos ocultos en los datos.
Utilizando un algoritmo de «machine learning» llamado
Sequencer, los investigadores analizaron 7.000 sismogramas de cientos de
terremotos de magnitud 6,5 y y superiores ocurridos en la cuenca del Pacífico
entre 1990 y 2018. El Sequencer, desarrollado inicialmente para encontrar
patrones en la radiación de estrellas y galaxias distantes, fue capaz de
descubrir una gran cantidad de ondas de corte cuando se aplicó a los
sismogramas.
«En las ciencias de la Tierra -asegura Kim- el machine
learning está creciendo rápidamente, y un algoritmo como Sequencer nos permite
ser capaces de detectar de forma sistemática los ecos sísmicos y obtener nuevas
ideas sobre las estructuras halladas en la base del manto, que hasta ahora han
sido un enigma».
De hecho, la investigación reveló algunas sorpresas sobre
las misteriosas estructuras halladas junto al núcleo terrestre. «Hallamos ecos
en aproximadamente el 40% de todas las rutas de ondas sísmicas -explica por su
parte Vedran Leki, coautor del estudio-. Eso fue muy sorprendente porque
esperábamos que fueran más raros, y lo que eso significa es que esas
estructuras anómalas en el límite núcleo-manto están mucho más extendidas de lo
que se creía».
Entre todos los ecos detectados, los de la estructura que
hay justo debajo de Hawai fueron, con diferencia, los más fuertes, lo que
indica que "ahí abajo" hay algo realmente enorme, mucho mayor de lo
que indicaban estimaciones anteriores. De hecho, la mayor entre todas las
estructuras de este tipo detectadas hasta ahora.
En cuanto a que hay bajo las islas Marquesas, en la
Polinesia francesa, Leki afirma que «nos sorprendió encontrar ahí una tan
grande y que ni siquiera sabíamos que existía. Es algo realmente emocionante,
porque muestra cómo el algoritmo Sequencer puede ayudarnos a contextualizar los
datos de los sismogramas en todo el mundo de una forma que antes no resultaba
posible».
No hay comentarios:
Publicar un comentario