Los geólogos han analizado de cerca dos «manchas» extrañas que se encuentran en las profundidades de la Tierra.

El interior de la Tierra no es una pila uniforme de capas. En lo profundo de su gruesa capa intermedia se encuentran dos masas colosales de material termoquímico.

Hasta la fecha, los científicos aún no saben de dónde provienen estas colosales estructuras o por qué tienen alturas tan diferentes, pero un nuevo conjunto de modelos geodinámicos ha dado con una posible respuesta a este último misterio.

Estos depósitos ocultos están ubicados en lados opuestos del mundo y, a juzgar por la profunda propagación de las ondas sísmicas, la masa debajo del continente africano es más del doble que debajo del Océano Pacífico.

Después de ejecutar cientos de simulaciones, los autores del nuevo estudio creen que la mancha debajo del continente africano es menos densa y menos estable que su contraparte del Pacífico, razón por la cual es mucho más alta.

«Nuestros cálculos encontraron que el volumen inicial de las manchas no afecta su altura», explica geólogo Qian Yuan de la Universidad Estatal de Arizona.

«La altura de las manchas se controla principalmente por su densidad y la viscosidad de la capa circundante».

Vista en 3D de la mancha en el manto de la Tierra debajo de África. (Mingming Li / ASU)

Una de las capas principales dentro de la Tierra es el lío cálido y ligeramente pegajoso conocido como manto, una capa de roca de silicato que se encuentra entre el núcleo de nuestro planeta y su corteza. Si bien el pelaje es mayormente sólido, se desempeña una especie de alquitrán en escalas de tiempo más largas.

Con el tiempo, columnas de roca ígnea caliente ascienden gradualmente a través del manto y se cree que contribuyen a la actividad volcánica en la superficie del planeta.

Comprender lo que está sucediendo en el manto es, por lo tanto, un gran esfuerzo en geología.

Las manchas del Pacífico y África se descubrieron por primera vez en la década de 1980. En términos científicos, estas «súper plumas» se conocen como grandes provincias a baja velocidad de corte (LLSVP).

En comparación con el LLSVP del Pacífico, el estudio actual encontró que el LLSVP africano se extiende aproximadamente 1000 kilómetros más arriba (621 millas), lo que respalda las estimaciones anteriores.

Esta gran diferencia de altura sugiere que ambas manchas tienen composiciones diferentes. Sin embargo, no está claro cómo afecta esto al pelaje circundante.

Quizás la naturaleza menos estable del montón africano, por ejemplo, pueda explicar por qué hay un vulcanismo tan intenso en algunas regiones del continente. También podría afectar el movimiento de las placas tectónicas, que flotan sobre el manto.

Otros modelos sísmicos han encontrado que el LLSVP africano se extiende hasta 1.500 kilómetros por encima del núcleo exterior, mientras que el LLSVP del Pacífico alcanza los 800 kilómetros de altura como máximo.

En experimentos de laboratorio que intentan replicar el interior de la Tierra, tanto los montículos de África como los del Pacífico parecen balancearse hacia arriba y hacia abajo a través del manto.

Los autores del presente estudio argumentan que esto respalda su interpretación de que el LLSVP africano es probablemente inestable y lo mismo podría ser cierto para el LLSVP del Pacífico, aunque sus modelos no mostraron esto.

Las diferentes composiciones de los LLSVP del Pacífico y África también podrían explicarse por sus orígenes. Los científicos aún no saben de dónde provienen estas manchas, pero existen dos teorías principales.

Una es que las pilas están hechas de placas tectónicas subducidasque se deslizan en el manto, se recalientan y caen gradualmente hacia abajo, contribuyendo a la formación de masa.

Otra teoría es que las manchas son restos de la antigua colisión entre la Tierra y el protoplaneta Thea, que nos dio nuestra Luna.

Incluso las teorías no son mutuamente excluyentes. Por ejemplo, quizás Thea contribuyó más a una gota; esto puede ser parte de por qué se ven tan diferentes hoy.

«Nuestra combinación de análisis de resultados sísmicos y modelado geodinámico proporciona nuevos conocimientos sobre la naturaleza de las estructuras más grandes de la Tierra en el interior y su interacción con el manto circundante». Él dice Yuan.

«Este trabajo tiene implicaciones de gran alcance para los científicos que buscan comprender el estado actual y la evolución de la estructura del manto profundo y la naturaleza de la convección del manto».

El estudio fue publicado en Geociencias de la naturaleza.