Gracias a Dios por la corteza terrestre: es, después de todo, esa capa sólida y más externa de nuestro planeta que soporta todo lo que está encima.
Pero gran parte de lo que sucede debajo de esa capa sigue siendo un misterio, incluido el destino de las secciones de corteza que desaparecen en la Tierra. Ahora, un equipo de geoquímicos con sede en el Laboratorio Nacional de Campo Magnético Alto con sede en la Universidad Estatal de Florida ha descubierto la clavepistas sobre dónde se han escondido esas rocas.
Los investigadores proporcionaron nuevas pruebas de que, si bien la mayor parte de la corteza terrestre es relativamente nueva, un pequeño porcentaje en realidad está formado por trozos antiguos que se hundieron hace mucho tiempo en el manto y luego resurgieron. También encontraron, en función de la cantidadde esa corteza "reciclada", que el planeta ha estado produciendo corteza constantemente desde su formación hace 4.500 millones de años, una imagen que contradice las teorías prevalecientes.
Su investigación se publica en la revista Avances científicos .
"Al igual que el salmón regresa a sus zonas de desove, parte de la corteza oceánica regresa a su lugar de reproducción, las crestas volcánicas donde nace la corteza fresca", dijo el coautor Munir Humayun, geoquímico de MagLab y profesor del Departamento de Tierra, Océano del Estado de Floriday Atmospheric Science EOAS. "Utilizamos una nueva técnica para mostrar que este proceso es esencialmente un circuito cerrado, y que la corteza reciclada se distribuye de manera desigual a lo largo de las crestas".
Además de Humayun, el equipo de investigación incluyó al investigador postdoctoral de MagLab Shuying Yang, autor principal del artículo, y el Director del Grupo de Geoquímica de MagLab y el Presidente de EOAS, Vincent Salters.
La corteza oceánica de la Tierra se forma cuando la roca del manto se derrite cerca de las fisuras entre las placas tectónicas a lo largo de las crestas volcánicas submarinas, produciendo basalto. A medida que se forma una nueva corteza, empuja la corteza más vieja lejos de la cresta hacia los continentes, como una cinta transportadora súper lenta.Eventualmente, alcanza áreas llamadas zonas de subducción, donde es forzado debajo de otra placa y tragado de regreso a la Tierra.
Los científicos han teorizado durante mucho tiempo sobre lo que sucede con la corteza subducida después de ser reabsorbida en el ambiente caliente y de alta presión del manto del planeta. Podría hundirse más profundamente en el manto y asentarse allí, o elevarse de nuevo a la superficie en forma de plumas o remolinosa través del manto, como hebras de chocolate a través de un pastel de mármol amarillo. Parte de ese "chocolate" podría eventualmente levantarse, derretirse en las crestas del océano medio y formar una nueva roca para otro viaje de servicio de millones de años.el fondo del mar
Esta nueva evidencia apoya la teoría del "pastel de mármol".
Los científicos ya habían visto pistas que apoyaban la teoría. Algunos basaltos recogidos de las crestas del océano medio, llamados basaltos enriquecidos, tienen un mayor porcentaje de ciertos elementos que tienden a filtrarse desde el manto hacia la masa fundida a partir de la cual se forma el basalto; otros, llamadosbasaltos agotados, tenían niveles mucho más bajos.
Para arrojar más luz sobre el misterio de la corteza que desaparece, el equipo analizó químicamente 500 muestras de basalto recolectadas de 30 regiones de las crestas oceánicas. Algunas se enriquecieron, otras se agotaron y otras quedaron en el medio.
Al principio, el equipo descubrió que las proporciones relativas de germanio y silicio eran más bajas en los fundidos de la corteza reciclada que en el basalto "virgen" que emerge de la roca del manto derretido. Entonces desarrollaron una nueva técnica que utilizó esa proporción para identificar unhuella digital química para la corteza subducida.
Diseñaron un método preciso para medir esa relación usando un espectrómetro de masas en el MagLab. Luego, analizaron los números para ver cómo estas relaciones diferían entre las 30 regiones muestreadas, esperando ver variaciones que arrojarían luz sobre sus orígenes.
Al principio, el análisis no reveló nada notable. Preocupado, Yang, un candidato a doctorado en ese momento, consultó con su asesor. Humayun sugirió mirar el problema desde un ángulo más amplio: en lugar de comparar basaltos de diferentes regiones, podrían comparar enriquecidosy basaltos agotados.
Después de volver a analizar rápidamente los datos, Yang se emocionó al ver diferencias claras entre esos grupos de basaltos.
"Estaba muy feliz", recordó Yang, autor principal del artículo. "Pensé: '¡Podré graduarme!'"
El equipo había detectado relaciones más bajas de germanio a silicio en basaltos enriquecidos, la huella dactilar química de la corteza reciclada, en todas las regiones que tomaron muestras, señalando su extensión de pastel de mármol en todo el manto. Esencialmente, resolvieron elmisterio de la corteza que desaparece.
Fue una lección de perder el bosque para los árboles, dijo Humayun.
"A veces estás mirando demasiado de cerca, con la nariz en los datos, y no puedes ver los patrones", dijo. "Entonces das un paso atrás y dices, '¡Whoa!'"
Profundizando en los patrones que encontraron, los científicos descubrieron más secretos. Basado en las cantidades de basaltos enriquecidos detectados en las crestas globales del océano medio, el equipo pudo calcular que alrededor del 5 al 6 por ciento del manto de la Tierra está hecho decorteza reciclada, una figura que arroja nueva luz sobre la historia del planeta como una fábrica de corteza. Los científicos sabían que la Tierra produce corteza a unas pocas pulgadas al año. ¿Pero lo ha hecho de manera consistente a lo largo de toda su historia?
Su análisis, dijo Humayun, indica que, "Las tasas de formación de corteza no pueden haber sido radicalmente diferentes de lo que son hoy, que no es lo que nadie esperaba".
El MagLab está financiado por la National Science Foundation y el Estado de Florida. Tiene su sede en la Florida State University con ubicaciones adicionales en la Universidad de Florida y el Laboratorio Nacional de Los Alamos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Florida . Original escrito por Kristen Coyne. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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