Dos enormes 'continentes hundidos' podrían estar desestabilizando el campo magnético de la Tierra

Ambas masas rocosas, del tamaño de continentes, con hasta 900 km de alto y varios miles de km de ancho, se conocen como LLSVPs, Large Low-Shear-Velocity Provinces (grandes provincias de baja velocidad de corte), y están hechas de materiales mucho más densos y duros que los que tienen a su alrededor. Es decir, que su origen no puede ser el mismo que el del resto del manto. Su tamaño, además, hace que ambas sean capaces de generar sus propias perturbaciones en la magnetosfera, entre ellas el gran fenómeno que en la actualidad debilita el campo magnético de la Tierra y que se conoce como «anomalía del Atlántico Sur». Juntas, las dos estructuras cubren más de la cuarta parte del núcleo terrestre, lo que significa que se trata de algo demasiado importante para el planeta como para no entenderlo.

Hasta ahora, se han formulado varias hipótesis sobre la naturaleza de las LLSVPs. Una de las más comunes es que están formadas por antigua corteza oceánica, empujada hasta las profundidades del manto en las zonas de subducción de las placas tectónicas, donde unas se deslizan debajo de otras. Según esa idea, ese material de la corteza se agitó a través del manto durante millones de años y terminó acumulándose hasta formar las LLSVPs.

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En marzo de 2021, sin embargo, un equipo de investigadores liderado por el geólogo Qian Yuan, entonces de la Universidad Estatal de Arizona, sorprendió al mundo con una idea «loca pero posible»: esos dos misteriosos fragmentos podrían ser, en realidad, los restos de Theia, el objeto del tamaño de Marte que chocó contra la Tierra hace 4.500 millones de años y que dio origen a la Luna. En otras palabras, en el corazón mismo de la Tierra habría dos enormes fragmentos de otro mundo, de un ya desaparecido planeta extraterrestre.

Dos años más tarde, en 2023, otro equipo de investigadores, entre ellos el propio Qian Yuan, obtuvo nuevos datos que parecían confirmar esa intrigante posibilidad. La investigación mereció entonces la portada de 'Nature'.

De un modo u otro, los científicos siempre habían asumido que las dos LLSVPs son similares entre sí tanto en su naturaleza como en su composición química y edad, porque las ondas sísmicas con las que los geólogos las estudian viajan a través de ellas de manera similar. Pero un nuevo trabajo dirigido por investigadores de las universidades de Cardiff, Oxford, Bristol y Michigan acaba de revelar algo totalmente inesperado y que lo pone todo 'patas arriba'. Según el estudio, en efecto, esas dos misteriosas regiones subterráneas tienen historias distintas: no se formaron al mismo tiempo y sus composiciones químicas son diferentes. Los hallazgos, que ponen en duda todas las hipótesis formuladas hasta ahora, se acaban de publicar en 'Scientific Reports'.

Según el nuevo estudios, el LLSVP africano es considerablemente más antiguo y está 'mejor mezclado' que el del Pacífico, cuya composición se renueva constantemente con materiales frescos de la corteza oceánica desde hace 300 millones de años. Esto es así porque, en la superficie, este LLSVP está rodeado y 'alimentado' por un gran círculo de zonas de subducción, conocido como el 'anillo de fuego' del Pacífico. Por el contrario, el LLSVP africano no recibe material nuevo a la misma velocidad, por lo que se ha mezclado mejor con el manto circundante, reduciendo su densidad.

«Como las simulaciones numéricas no son perfectas -explica James Panton, autor principal del estudio- hemos ejecutado múltiples modelos para toda una gama de parámetros. Y cada vez, encontramos que el LLSVP del Pacifico está enriquecido con corteza oceánica subducida, lo que implica que la reciente historia de subducción de la Tierra está impulsando estas diferencias».

Diferencias que hasta ahora se habían pasado por alto debido al hecho de que ambas LLSVPs tienen la misma temperatura (que es el factor dominante para explicar cómo de rápido viajan las ondas sísmicas a través de un material), lo que explica por qué parecen sísmicamente tan similares. El hallazgo resalta la importancia de combinar diferentes disciplinas científicas para examinar de cerca el funcionamiento interno de nuestro planeta.

«El hecho de que estas dos LLSVPs difieran en su composición, pero no en su temperatura -afirma por su parte Paula Koelemeijer, coautora del estudio- es clave para la historia y explica por qué parecen ser iguales sísmicamente. Resulta fascinante poder ver los vínculos entre los movimientos de las placas en la superficie de la Tierra y las estructuras a más de 3.000 km de profundidad».

Los hallazgos, por supuesto, ponen en tela de juicio la anterior teoría de que las LLSVPs son un legado de la titánica colisión que formó la luna.

Las altas temperaturas de las LLSVPs, y su localización, en el manto profundo a cada lado del planeta, implican que ambas afectan al modo en que se extrae el calor del núcleo de la Tierra. Y eso tiene consecuencias en la convección del núcleo externo líquido, un proceso que impulsa el campo magnético terrestre, el escudo natural que protege la superficie de los nocivos rayos cósmicos y mantiene las cualidades que permiten la existencia de vida en nuestro planeta.

Pero si las LLSVPs Africana y del Pacífico son diferentes, significa que el calor ya no puede extraerse de forma simétrica, lo que podría conducir a 'anomalías', como la del Atlántico Sur, o incluso a la inestabilidad general del campo magnético. Por eso es importante comprender la estructura de estas enormes masas de roca y el modo en que influyen en la extracción de calor del núcleo.

A partir de ahora, por tanto, los científicos deberán tener en cuenta esta asimetría en la densidad del manto en sus modelos de la Tierra profunda. Y calcular con una mayor precisión los efectos que podría tener en el escudo defensivo del planeta. Algo que supone nuevos desafíos para las futuras observaciones.