Al examinar la velocidad de enfriamiento de las rocas que se formaron a más de 10 millas debajo de la superficie de la Tierra, los científicos dirigidos por la Universidad de Texas en la Escuela de Geociencias Austin Jackson descubrieron que el agua probablemente penetra profundamente en la corteza y el manto superior a mitad del océanozonas de expansión, los lugares donde se forma la nueva corteza. El hallazgo agrega evidencia a un lado de un debate de larga data sobre cómo el magma del manto de la Tierra se enfría para formar las capas inferiores de la corteza.
La investigación fue dirigida por Nick Dygert, becario postdoctoral en el Departamento de Ciencias Geológicas de la Escuela Jackson, y se publicó en mayo en la edición impresa de Letras de la Tierra y de la Ciencia Planetaria en mayo. Los colaboradores incluyen a Peter Kelemen de la Universidad de Colombia y Yan Liang de la Universidad de Brown.
El manto de la Tierra es una capa semisólida que separa la corteza del planeta del núcleo. Dygert dijo que si bien es bien sabido que el magma que surge del manto en las zonas de expansión en el medio del océano crea una nueva corteza, hay muchas preguntas sobre cómoel proceso funciona
"Hay un debate en la comunidad científica sobre cómo se forma la corteza oceánica", dijo Dygert. "Y los diferentes modelos tienen requisitos muy diferentes para los regímenes de enfriamiento".
Para obtener más información sobre las condiciones en que el magma se convierte en roca cortical, Dygert y sus colaboradores examinaron muestras de roca que formaban parte del manto de la Tierra hace cien millones de años, pero que ahora forman parte de un cañón en Omán.
"Uno puede caminar 20 kilómetros efectivamente en el interior de la Tierra", dijo Kelemen. "Esto permite a los científicos acceder a rocas que se formaron muy por debajo del fondo marino y que no están disponibles para su estudio".
El equipo usó "geotermómetros", el nombre de una técnica que usa composiciones minerales dentro de muestras de rocas para calcular temperaturas y revelar el historial de enfriamiento de la roca. Los geotermómetros ayudan a los científicos a determinar las temperaturas que experimentan los magmas y las rocas a medida que se enfrían, ydeduzca qué tan rápido ocurrió el enfriamiento. El estudio incluyó el uso de un nuevo geotermómetro desarrollado por Liang, que registra la temperatura máxima que alcanzó una roca antes de enfriarse.
"Los geotermómetros tradicionales generalmente le dan una temperatura de enfriamiento en lugar de una temperatura de formación para la roca", dijo Dygert. "Este termómetro es una herramienta nueva y ordenada porque nos permite ver una parte del historial de enfriamiento que era inaccesible para ígneas".rocas previamente "
Las temperaturas registradas en las rocas muestran que la corteza inferior y el manto superior se enfriaron y solidificaron casi instantáneamente, dijo Dygert, como "una sartén caliente que se deja caer en un fregadero de agua", mientras que el manto más profundo se enfrió más gradualmente.El cambio de temperatura es indicativo de que el agua circula a través de la corteza y el manto superior debajo de los centros de expansión en el medio del océano, y el calor de las partes más profundas del manto se disipa a través del contacto con las rocas superiores más frías.
Actualmente, existen dos teorías principales para la formación de costras. En la hipótesis del alféizar laminado, el agua de mar circulante enfría muchos depósitos pequeños de magma a diferentes profundidades en la corteza inferior, lo que enfría simultáneamente el manto superior. En la hipótesis del glaciar Gabbro, el magma gradualmentepierde calor al salir de una cámara central de magma.
Dygert dijo que las temperaturas registradas por los geotermómetros coincidían con el proceso de enfriamiento del alféizar laminado.
"El modelo de alféizar laminado requiere un mecanismo muy eficiente para el enfriamiento porque la cristalización está ocurriendo en todas las profundidades diferentes dentro de la corteza al mismo tiempo", dijo Dygert. "Y lo que pudimos encontrar implica que la circulación hidrotérmica fue muy eficienteen toda la sección de la corteza "
Dygert dijo que descubrir cómo se forma la corteza es el núcleo de la comprensión de la historia geológica de nuestro planeta, pero los resultados también podrían tener implicaciones para el futuro de nuestro planeta. Algunos científicos han propuesto mezclar dióxido de carbono CO 2 con agua e inyectándola en la roca del manto como un medio para combatir el cambio climático.El co 2 reacciona con minerales en el manto, que bloquea de manera segura el carbono en sus estructuras cristalinas. Sin embargo, Dygert señala que la roca del manto que ya ha sido expuesta al agua de mar puede no reaccionar tan fácilmente con el CO 2 , lo que ralentizaría el proceso de captura de carbono. Dygert dijo que los nuevos resultados sugieren que la circulación de agua debajo de las crestas del océano medio está efectivamente limitada a la sección de la corteza, y que enormes secciones del manto podrían estar disponibles debajo de la corteza oceánica paraatrapar eficientemente el CO 2 .
La investigación fue apoyada por la Jackson School of Geosciences, la National Science Foundation, la Alfred P. Sloan Foundation y una subvención del Programa Continental Internacional de Perforación.
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Materiales proporcionado por Universidad de Texas en Austin . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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