CIENCIA

Los restos de Theia aún pueden existir en las profundidades de la Tierra

Hay dos enormes provincias de rocas inusuales que se encuentran en la parte inferior del manto, justo por encima del núcleo de la Tierra. Uno de ellos está ubicado debajo de África y el otro está debajo del Océano Pacífico. Se llaman provincias grandes de baja velocidad de corte (LLSVP) y pueden dar forma a la formación de puntos calientes y la actividad volcánica en todo el mundo.

Las LLSVP son áreas donde las ondas de corte sísmicas se propagan mucho más lentamente. Se extienden lateralmente por miles de millas (creemos), y pueden tener hasta 1,000 km de “altura”. Los geólogos han considerado una variedad de posibles explicaciones para el origen de los LLSVP, y ahora un equipo ha presentado un nuevo argumento: los LLSVP pueden representar los restos de Theia, el protoplaneta que se cree que se estrelló en el mundo hace unos 4.500 millones de años. creando la Luna. Hay una serie de puntos críticos en todo el mundo asociados con los márgenes y límites de las LLSVP:

Imagen de DR Davies y col., La Universidad Nacional de Australia

Los puntos calientes asociados con el LLSVP a veces crean un tipo de lava conocida como basaltos de islas oceánicas, que a menudo se comparan con los basaltos de las dorsales oceánicas. En algunos casos, los basaltos de las islas oceánicas se encuentran con proporciones isotópicas que se cree que reflejan la Tierra primordial, especialmente cuando se encuentran por encima de uno de los LLSVP.

Esto sugiere que al menos parte del material en el límite del manto / núcleo ha estado allí desde la formación del planeta. Es más probable que los basaltos de las dorsales oceánicas contengan magma extraído de las capas superiores del manto. Este material generalmente se ha derretido, enfriado y luego subducido y derretido nuevamente más de una vez a lo largo de miles de millones de años. Este ciclo da como resultado magma con diferentes proporciones y características de isótopos en comparación con el magma que brota del límite manto / núcleo.

Qian Yuan, un Ph.D. estudiante de geodinámica en la Universidad Estatal de Arizona (ASU), presentó su hipótesis sobre el tema en la Conferencia de Ciencia Lunar y Planetaria. Según él, el impactador de Theia podría haber formado los LLSVP si el material del manto de Theia fuera entre un 1,5 y un 3,5 por ciento más pesado que el de la Tierra. Bajo este modelo, algunas partes del manto original de Theia permanecieron contiguas y nunca se mezclaron completamente con la Tierra. Esto no es un problema; Es muy difícil crear un modelo de impacto Theia-Tierra que logre una mezcla uniforme, incluso si se asume un océano de magma global posterior al impacto. El trabajo de Yuan sugiere que el material del manto de Theia formaría del 3 al 15 por ciento del volumen del manto de la Tierra, que se alinea con el 3 al 9 por ciento del manto que se cree que ocupan los LLSVP.

Imagen de Sanne Cottaar, CC BY-SA 4.0. Versión animada disponible.

Explicaciones alternativas

La hipótesis del impacto de Theia no es la única explicación para los LLSVP. Se han propuesto varias causas. Pueden ser columnas de magma ascendente o representar una diferenciación que ocurrió completamente en la Tierra al principio de su historia. Pueden ser creados por convección termoquímica o estar compuestos por losas antiguas de corteza oceánica subducida que cayeron al fondo del límite del núcleo / manto hace cientos de millones a miles de millones de años.

Incluso existe la posibilidad de que los LLSVP no existan, al menos no en su tamaño y forma teorizados actualmente. Realizamos un seguimiento de las ondas sísmicas a medida que se propagan por la Tierra para conocer su composición y estructura, pero no es lo mismo que tomar una radiografía. Algunos investigadores han argumentado que el enorme tamaño y la forma inusual de los LLSVP se deben a los límites de resolución en nuestros datos sísmicos.

Imagen de Sanne Cottaar, CC BY-SA 3.0

La idea de que podríamos encontrar piezas de Theia dentro del manto es sólida, incluso si los LLSVP resultaran ser algo diferente de lo que se teoriza actualmente. Hay otras bolsas más pequeñas de velocidades sísmicas bajas dentro del manto. A menudo también están asociados con los LLSVP, pero son mucho más pequeños. Se cree que estas zonas de velocidad ultrabaja están enriquecidas con hierro. Pueden representar fragmentos del núcleo de otros planetesimales que golpearon la Tierra durante su formación y quedaron atrapados en el manto. El secuestro a largo plazo de un material tan primitivo explicaría por qué ocasionalmente encontramos lava que parece provenir directamente del sistema solar primitivo.

Si los LLSVP o las zonas de velocidad ultrabaja resultan ser de origen extraterrestre, significaría que los planetesimales que ayudaron a formar la Tierra han continuado dando forma a su geología desde entonces. Una cosa es saber que la Luna se creó en un impacto hace unos 4.500 millones de años, y otra es imaginar que parte del núcleo del planetesimal que dio forma a toda nuestra existencia terrestre podría existir todavía, atrapado debajo de un océano de roca líquida.

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