Una nueva historia de mil millones de años del interior de la Tierra revela colosales 'manchas' que se fusionan y se separan como continentes
Las manchas tienen sus raíces a 2.900 kilómetros por debajo de la superficie, casi a la mitad del centro de la Tierra. Se cree que son el lugar de nacimiento de columnas ascendentes de roca caliente llamadas " plumas del manto profundo " que alcanzan la superficie de la Tierra.
Cuando estas columnas llegan a la superficie por primera vez, se producen erupciones volcánicas gigantes, del tipo que contribuyó a la extinción de los dinosaurios hace 65,5 millones de años. Las gotas también pueden controlar la erupción de un tipo de roca llamada kimberlita, que trae diamantes desde profundidades de 120 a 150 kilómetros (y en algunos casos hasta alrededor de 800 kilómetros) a la superficie de la Tierra.
Los científicos han sabido que las manchas existieron durante mucho tiempo, pero cómo se han comportado a lo largo de la historia de la Tierra ha sido una pregunta abierta. En una nueva investigación, modelamos mil millones de años de historia geológica y descubrimos que las manchas se juntan y se separan de manera muy parecida a los continentes y supercontinentes.
Un modelo para la evolución de Earth Blob
Las manchas están en el manto, la gruesa capa de roca caliente entre la corteza terrestre y su núcleo. El manto es sólido pero fluye lentamente a lo largo de largas escalas de tiempo. Sabemos que las manchas están allí porque reducen la velocidad de las ondas causadas por los terremotos, lo que sugiere que las manchas son más calientes que su entorno.
Los científicos generalmente están de acuerdo en que las manchas están relacionadas con el movimiento de las placas tectónicas en la superficie de la Tierra. Sin embargo, la forma en que las manchas han cambiado a lo largo de la historia de la Tierra los ha desconcertado.
Una escuela de pensamiento sugiere que las manchas actuales han actuado como anclas, bloqueadas en su lugar durante cientos de millones de años mientras otras rocas se mueven a su alrededor. Sin embargo, sabemos que las placas tectónicas y las plumas del manto se mueven con el tiempo, y la investigación sugiere que la forma de las manchas está cambiando .
Nuestra nueva investigación muestra que las manchas de la Tierra han cambiado de forma y ubicación mucho más de lo que se pensaba. De hecho, a lo largo de la historia se han ensamblado y desintegrado de la misma manera que lo han hecho los continentes y supercontinentes en la superficie de la Tierra.
Utilizamos la Infraestructura informática nacional de Australia para ejecutar simulaciones informáticas avanzadas de cómo ha fluido el manto de la Tierra durante mil millones de años.
Estos modelos se basan en reconstruir los movimientos de las placas tectónicas . Cuando las placas se empujan entre sí, el fondo del océano se empuja hacia abajo entre ellas en un proceso conocido como subducción. La roca fría del fondo del océano se hunde más y más en el manto, y una vez que alcanza una profundidad de unos 2.000 kilómetros, empuja a un lado las gotas calientes.
Un aspecto clave de nuestros modelos es que, aunque las gotas cambian de posición y forma con el tiempo, aún se ajustan al patrón de las erupciones volcánicas y de kimberlita registradas en la superficie de la Tierra. Este patrón fue anteriormente un argumento clave para las manchas como "anclas" inmóviles.
Sorprendentemente, nuestros modelos revelan que la mancha africana se reunió hace tan solo 60 millones de años, en marcado contraste con las sugerencias anteriores, la mancha podría haber existido aproximadamente en su forma actual durante casi diez veces más .
Preguntas restantes sobre los blobs
¿Cómo se originaron las manchas? ¿De qué están hechos exactamente? Todavía no lo sabemos.
Las manchas pueden ser más densas que el manto que las rodea y, como tales, podrían consistir en material separado del resto del manto al principio de la historia de la Tierra . Esto podría explicar por qué la composición mineral de la Tierra es diferente de la esperada a partir de modelos basados en la composición de meteoritos.
Alternativamente, la densidad de las manchas podría explicarse por la acumulación de material oceánico denso de losas de roca empujadas hacia abajo por el movimiento de las placas tectónicas.
Independientemente, nuestro trabajo muestra que es más probable que las losas que se hunden transporten fragmentos de continentes a la mancha africana que a la mancha del Pacífico. Curiosamente, este resultado es consistente con un trabajo reciente que sugiere que la fuente de las plumas del manto que se elevan desde la mancha africana contiene material continental, mientras que las plumas que se elevan desde la mancha del Pacífico no lo contienen.
Seguimiento de las gotas para encontrar minerales y diamantes
Si bien nuestro trabajo aborda cuestiones fundamentales sobre la evolución de nuestro planeta, también tiene aplicaciones prácticas.
Nuestros modelos proporcionan un marco para identificar con mayor precisión la ubicación de los minerales asociados con el afloramiento del manto. Esto incluye diamantes traídos a la superficie por kimberlitas que parecen estar asociadas con las manchas.
Los depósitos de sulfuro magmático, que son la principal reserva mundial de níquel, también están asociados con las plumas del manto. Al ayudar a identificar minerales como el níquel (un ingrediente esencial de las baterías de iones de litio y otras tecnologías de energía renovable), nuestros modelos pueden contribuir a la transición hacia una economía de bajas emisiones.
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