Investigar los minerales de la superficie terrestre tiene sus complicaciones, pero cuando se trata de investigar los que se hayan a miles de kilómetros bajo nuestros pies la tarea adquiere una nueva dimensión. Un equipo de geólogos estadounidenses ha tenido que calentar muestras de minerales a 2.800 grados de temperatura para resolver un misterio de la composición del manto terrestre.
El manto de nuestro planeta. El Manto de la Tierra abarca parte de las regiones intermedias del interior de nuestro planeta, entre el núcleo y la corteza. Comienza algo más de 30 kilómetros bajo nuestros pies y se extiende hasta el núcleo, unos 2.900 kilómetros más abajo. Su estructura suele dividirse en la parte exterior (manto superior) y la interior (manto inferior), con una región intermedia de transición.
El manto interior es la zona más extensa de esta parte de nuestro planeta (ocupa el 55% del volumen de la Tierra) y es también la parte del manto que está a mayor temperatura, alcanzando los 4.000 grados centígrados en la frontera entre manto y núcleo.
Hasta ahora teníamos una idea aproximada de los minerales que componen el manto interior. Como echar un vistazo bajo la alfombra de la corteza terrestre era imposible, los geólogos han tenido que recurrir a experimentos de laboratorio y simulaciones por ordenador. Con estas metodologías llegaron a la conclusión de que el manto estaba compuesto principalmente de tres minerales: bridgmanita, ferropericlasa y davemaoita.
Una suma sin solución. Pero para un equipo de investigadores estadounidenses, había algo que no encajaba (bastante literalmente). Bridgmanita, y davemaoita tienen estructuras cristalinas muy semejantes (llamadas perovskita, llamada así en honor al geólogo ruso Lev Perovski), y deberían ser capaces de combinarse para formar un tercer mineral. Un mineral con la misma estructura de perovskita pero combinando calcio y magnesio de los dos minerales, davemaoita y bridgemanita respectivamente.
similares en la escala atómica? Esta pregunta ha fascinado a investigadores durante dos décadas” Explica uno de los investigadores del equipo Dan (Sang-Heon) Shim, en una nota de prensa.
“Muchos intentos han sido realizados para encontrar las condiciones donde estos dos minerales se unen, pero el resultado de los experimentos ha sido consistentemente dos minerales separados. Aquí es donde sentimos la necesidad de nuevas ideas frescas en experimentos.”
De cero a 1600 en un segundo. El equipo preparó un experimento en el que trataría de simular las condiciones de temperatura y presión de las capas interiores del manto terrestre para así comprobar si, efectivamente, las altas temperaturas hacían que los dos minerales se fusionaran. El equipo probó diversas técnicas para aumentar temperatura y presión.
Uno de los experimentos incrementó bruscamente la temperatura, a diferencia de los ensayos convencionales que realizan incrementos lentos de ésta. Esto implicó hacer que los materiales alcanzaran temperaturas de entre 1.650 y 1.925 grados centígrados en solo un segundo para acabar calentándolos a temperaturas de unos 2.800º C.
La metodología seguida y los resultados del trabajo han aparecido publicados en forma de artículo en la revista Nature.
Trabajo en progreso. Las condiciones a lo largo de las distintas zonas del manto terrestre (que recordemos se extiende a lo largo de casi 3.000 kilómetros) cambian entre sus distintas zonas. Esto implica que las condiciones que permiten la formación de determinados minerales pueden darse solo en algunas zonas, por lo que, como ya anticipaban trabajos anteriores, su estructura y composición podrán variar.
Entender el interior de nuestra Tierra. De confirmarse estos hallazgos, sería necesaria una revisión significativa de los modelos minerológicos actuales. Las implicaciones prácticas de la mejora en los modelos geológicos pueden no resultar evidentes, pero son relevantes.
Entender lo que ocurre bajo continentes y océanos nos permite, por ejemplo, entender mejor cómo se desplazan las ondas sísmicas en nuestro planeta. La posibilidad de predecir terremotos es hoy en día ciencia ficción, pero lograr dominar esto mejoraría nuestra capacidad para salvar vidas la próxima vez que una de estas catástrofes naturales asome.
Conforme avanzamos en la exploración espacial nos vamos dando cuenta de que nuestro planeta no es del todo único. Es, eso sí, el planeta que tenemos más cerca. Conocer su estructura nos puede dar pistas sobre su historia geológica. Gracias a esto podemos también entender mejor la historia de nuestro sistema solar y el Universo.
*Imagen | Conscious Design
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