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» » » Revisión de la composición del manto de la Tierra

Referencia: ScienceDaily.com,
por Louise Lerner, 26 de agosto 2014

La distribución del manto inferior de la Tierra, el cual constituye, por volumen, la porción más grande de la Tierra, es muy diferente lo que se pensaba, según sugiere una investigación, y esto debería hacernos entender mejor una serie de fenómenos sísmicos inexplicables.

El trabajo, publicado en Science, ha sido realizado en el Laboratorio Nacional de Argonne, en la Advanced Photon Source del Department of Energy de EE.UU., y va a tener un impacto significativo en nuestra comprensión del manto inferior, dijeron los científicos. Comprender la composición del manto es esencial para la sismología, el estudio de los terremotos y de los movimientos bajo la superficie de la Tierra.

Aunque los seres humanos aún no han logrado perforar más allá de siete kilómetros y medio en la Tierra, hemos construido una imagen completa de lo que está debajo de nuestros pies a través de cálculos y una limitada observación. Todos vivimos en la cima de la corteza, una delgada capa externa; justo debajo está el manto, el núcleo externo y finalmente el núcleo interno. La parte inferior del manto es la capa más grande, que se extiende aprox. desde los 640 a los 2.900 Km. bajo la superficie, y de donde emana la mayor parte del calor. Hasta ahora se pensaba que todo el manto inferior se componía del mismo mineral, el silicato ferromagnético, distribuido en un tipo de estructura llamada perovskita.

La presión y el calor del manto inferior es intenso, más de 1927 ºC. En estas condiciones los materiales pueden tener muy distintas propiedades, pueden incluso existir estructuras que se derrumbarían en la superficie.

Para simular estas condiciones, los investigadores utilizan las instalaciones especiales de Advanced Photon Source, donde los láseres de alta potencia calientan las muestras de un par de diamantes dentro de una celda a presión. Seguidamente golpean con poderosos haces de rayos X la muestra, que la alcanzan y se dispersan en todas las direcciones. Al recopilar los datos de la dispersión, los científicos pueden reconstruir cómo se organizan los átomos de la muestra.

El equipo descubrió que en las condiciones existentes por debajo de alrededor de 1.900 kilómetros bajo tierra, la perovskita de silicato ferromagnético realmente se descompone en dos fases separadas. Una de ellas no contiene casi nada de hierro, mientras que la otra está repleta de hierro. La fase rica en hierro, llamada la fase H, es mucho más estable en esas condiciones.

"Todavía no entendemos completamente la química de la fase H", dijo el autor principal, Li Zhang, científico de la Carnegie Institution de Washington. "Pero este hallazgo indica que todos los modelos geodinámicos necesitan reconsiderarse para tomar en cuenta la fase H. Y podría incluso haber más fases allí abajo, en el manto inferior, a la espera de ser identificadas."

Las instalaciones Advanced Photon Source de Argonne, fueron la clave para estos resultados, apuntaba el científico Yue Meng de Carnegie, y también autor del estudio. "Los recientes avances tecnológicos nos ha permitido crear las condiciones para simular estas intensas temperaturas y presiones, y sondear a su vez los cambios en la química y estructura de las muestras in situ."

"Lo que ha distinguido este trabajo ha sido la excepcional atención al detalle en todos los aspectos de la investigación, lo que demuestra un nuevo nivel en la investigación de las altas presiones", añadió Meng.


- Fuente: DOE/Argonne National Laboratory.
- Publicación: L. Zhang, Y. Meng, W. Yang, L. Wang, W. L. Mao, Q.-S. Zeng, J. S. Jeong, A. J. Wagner, K. A. Mkhoyan, W. Liu, R. Xu, H.-k. Mao. Disproportionation of (Mg,Fe)SiO3 perovskite in Earth's deep lower mantle. Science, 2014; 344 (6186): 877 DOI: 10.1126/science.1250274 .
- Imagen: Proyecto Biosfera .
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