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| Manteniendo "engrasadas" las placas de la tierra | | | |
La superficie de la Tierra es un lugar muy activo; sus placas siempre están moviéndose, reestructurándose en nuevas configuraciones. Los continentes chocan entre sí y las montañas se levantan, los océanos resbalan bajo los continentes y los volcanes hacen erupción. Hasta donde sabemos, la inquieta superficie de la Tierra es única entre los planetas de nuestro sistema solar. ¿Qué es lo que mantiene engrasadas y en movimiento a las placas de la tierra? Un nuevo estudio aporta algunas posibles respuestas.
(NC&T) Los científicos piensan que esos secretos yacen bajo la corteza terrestre, en la resbaladiza astenosfera. Para que las placas resbalen entre sí, se requiere de una capa lubricante. Y esa es la función que se le atribuye a la astenosfera. ésta aparece bajo los continentes a unos 150 kilómetros de profundidad, aunque en los océanos puede comenzar a sólo 60. A unos 220 kilómetros de profundidad, la astenosfera acaba, y el manto vuelve a adquirir un estado mucho menos flexible.
¿Qué hace a la astenosfera tan resbaladiza y por qué existe en la Tierra pero no en otros planetas? ésta y las otras importantes preguntas tienen confundidos a los geofísicos desde que la tectónica de placas fue descubierta, pero sólo ahora empiezan a surgir las respuestas. Una combinación de nuevas técnicas experimentales y una teoría basada en un meticuloso modelo informático, permiten a los científicos abrirse camino hasta la astenosfera, átomo por átomo.
Bjorn Winkler, especialista en mineralogía de la Universidad Johann Wolfgang Goethe en Francfort, Alemania, cree que la clave de la astenosfera es el agua. Es necesario tener agua en la astenosfera para hacerla plásticamente deformable. Este agua no está en su estado líquido, sino unida al oxígeno en estructuras cristalinas para formar grupos hidroxilos.
Las preguntas que realmente interesan a Winkler son: ¿Adónde va este agua? ¿Qué minerales están pegándose a su hidrógeno y permitiendo que la Tierra realice su danza de las placas tectónicas?
Por desgracia, no podemos conseguir muestras de la astenosfera pues nadie ha logrado taladrar un agujero lo bastante profundo. Pero los modelos de las ondas sísmicas, y el magma que brota de los volcanes, nos dan pistas sobre qué minerales forman la mayor parte de la astenosfera. Winkler localiza muestras de estos candidatos en la superficie de la Tierra. Y, usando equipamiento especial, los somete a las presiones y temperaturas estimadas para la astenosfera.
Después, Winkler y Keith Refson (del Laboratorio Rutherford Appleton en el Reino Unido) se valen de potentes cálculos por ordenador para determinar qué están haciendo los átomos y dónde podría estar contenida el agua dentro de la estructura, tratando de hacer encajar la teoría con los experimentos.
Los resultados de este tipo han resultado valiosísimos para Hans Keppler, geólogo de la Universidad de Bayreuth en Alemania. él ha estado intentando determinar por qué existe la astenosfera.
Teorías anteriores han sugerido que esta capa "mojada" y resbaladiza existe porque los minerales liberan su agua cuando se funden y se convierten en magma. "Esto explica por qué la astenosfera aparece bajo los océanos, pero no por qué tenemos una astenosfera bajo los continentes", señala Keppler.
Keppler apuesta por otra explicación. A tal fin, ha estado investigando la solubilidad del agua en la astenosfera. En sus experimentos, ha conseguido calentar y presurizar mezclas de enstatita saturada de aluminio (que se estima forma alrededor del 40 por ciento de la astenosfera) y agua hasta los valores reinantes en la astenosfera. También se hicieron experimentos similares con el olivino (que se supone forma alrededor del 60 por ciento de la astenosfera).
Keppler ha encontrado que la solubilidad del olivino en el agua se incrementaba continuamente con la temperatura y la presión, mientras que la solubilidad de la enstatita saturada de aluminio alcanza un mínimo bien diferenciado y reconocible, a las temperaturas y presiones de la astenosfera. "Esto significa que los minerales del manto no pueden contener toda el agua, y que el exceso de ella forma un fluido de silicatos hidratados", explica Keppler. Se sabe que la presencia, incluso sutil, de fusión en una roca reduce drásticamente su resistencia mecánica.
El modelo de solubilidad en el agua, si es confirmado por futuras investigaciones, podría explicar por qué la astenosfera tiene un límite inferior y por qué existe bajo las placas continentales y las oceánicas.
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Lunes, 01 Octubre, 2007 - 11:37 |
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