Nuevos descubrimientos sobre los patrones de convección del manto de la Tierra y su composición química han sido revelados por un investigador de la Universidad de Leicester. Los nuevos hallazgos sugieren que el manto no fluye ubicuamente, como se ha pensado anteriormente, y que en cambio está dividido en dos dominios muy grandes que conveccionan sólo dentro de sí mismos, con poca evidencia de que se mezclen.
Una traducción: "Nuevos descubrimientos sobre los patrones de convección del manto de la Tierra y su composición química han sido revelados por un investigador de la Universidad de Leicester.
Los nuevos hallazgos sugieren que el manto no fluye ubicuamente, como se ha pensado anteriormente, y que en cambio está dividido en dos dominios muy grandes que conveccionan sólo dentro de sí mismos, con poca evidencia de que se mezclen.
La investigación, dirigida por la Dra. Tiffany Barry del Departamento de Geología de la Universidad de Leicester, y publicado en la revista Scientific Reports, Nature, sugiere que uno de estos dominios se encuentra bajo el Océano Pacífico mientras que el otro se extiende fuera de él.
La investigación, financiada por el Consejo de Investigación del Medio Natural (NERC), sugiere que el material del manto superior fluye hacia las partes inferiores del manto cuando alcanza una zona de subducción, donde una placa tectónica desciende por debajo de otra.
Esta losa descendente del material actúa como una especie de cortina, evitando que el material del manto superior se mezcle uniformemente por todo globo y manteniendo separados los dos dominios.
El Dr. Barry explicó: "Una de las maneras en que nuestro planeta es único es el asombroso modo de mantener placas móviles en la superficie que se mueven y se empujan con el tiempo. Este movimiento de las placas produce el proceso que llamamos tectónica de placas, y ningún otro planeta que conozcamos muestra evidencia de este proceso. Por qué o cómo la tectónica de placas comenzó en este planeta es algo que aún no ha logrado entender, pero ha sido absolutamente esencial en la producción de la corteza terrestre y los océanos que reconocemos como la Tierra de hoy. Lo que tampoco está bien constreñido es qué efecto tiene la placa tectónica en el funcionamiento interno de la Tierra.
"Hemos encontrado que cuando el material del manto alcanza el fondo del manto, en el núcleo externo, no se extiende y se va a cualquier parte alrededor del núcleo, sino que vuelve al mismo hemisferio del globo de donde vino. Hemos modelado este movimiento de convección predominantemente ascendente y descendente y descubrimos que puede persistir durante cientos de millones de años.
"Sobre la base de movimientos de placas anteriores y evidencias geoquímicas, especulamos que este proceso de convección del manto podría haber sido un proceso dominante desde hace al menos 550 millones de años, y potencialmente desde el inicio de la tectónica de placas".
Los investigadores combinaron modelos computacionales numéricos esféricos (modelado de elementos finitos en 3D) con las mejores reconstrucciones disponibles de cómo las placas de la Tierra se han movido durante los últimos 200 millones de años para rastrear partículas matemáticas colocadas a diferentes profundidades del manto modelado.
Con estos modelos se examinaó hacia donde el manto se movía libremente desde que empezaron a moverse las placas en la superficie. Después de haber rastreado dónde fluyen las partículas en los modelos, el equipo examinó la evidencia de isótopos químicos de cuencas oceánicas pasadas, que son una buena analogía de la composición del manto superior en el pasado.
Con estos datos fueron capaces de probar si las antiguas cuencas oceánicas, que ya no están presentes, tenían la misma o diferente composición que las cuencas subsiguientes que se formaron geográficamente en la misma región del globo.
El Dr Barry agregó: "Estoy increíblemente emocionado por este trabajo; Ha sido una investigación que he estado ponderando durante casi dos décadas. Se siente como un verdadero privilegio haber sido capaz de reconstruir un modelo robusto y convincente que pueda explicar las características de las diferencias químicas en la corteza del suelo oceánico.
"Esta nueva investigación anula nuestra comprensión de cómo el interior de la tierra se convierte y mezcla, y cómo se divide, y por primera vez explica las observaciones que se registraron por primera vez a finales de 1980".
La investigación se llevó a cabo con el profesor Huw Davies de la Universidad de Cardiff y el Dr. Martin Wolstencroft de JBA Risk Management, Skipton (anteriormente Cardiff University) y el Dr. Ian Millar en el NERC Isotope Geosciences Laboratory en el British Geological Survey en Keyworth.
El artículo ‘Whole-mantle convection with tectonic plates preserves long-term global patterns of upper mantle geochemistry’ está disponible en Nature en el enlace siguiente: https://www.nature.com/articles/s41598-017-01816-y "
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Una traducción:
"Nuevos descubrimientos sobre los patrones de convección del manto de la Tierra y su composición química han sido revelados por un investigador de la Universidad de Leicester.
Los nuevos hallazgos sugieren que el manto no fluye ubicuamente, como se ha pensado anteriormente, y que en cambio está dividido en dos dominios muy grandes que conveccionan sólo dentro de sí mismos, con poca evidencia de que se mezclen.
La investigación, dirigida por la Dra. Tiffany Barry del Departamento de Geología de la Universidad de Leicester, y publicado en la revista Scientific Reports, Nature, sugiere que uno de estos dominios se encuentra bajo el Océano Pacífico mientras que el otro se extiende fuera de él.
La investigación, financiada por el Consejo de Investigación del Medio Natural (NERC), sugiere que el material del manto superior fluye hacia las partes inferiores del manto cuando alcanza una zona de subducción, donde una placa tectónica desciende por debajo de otra.
Esta losa descendente del material actúa como una especie de cortina, evitando que el material del manto superior se mezcle uniformemente por todo globo y manteniendo separados los dos dominios.
El Dr. Barry explicó: "Una de las maneras en que nuestro planeta es único es el asombroso modo de mantener placas móviles en la superficie que se mueven y se empujan con el tiempo. Este movimiento de las placas produce el proceso que llamamos tectónica de placas, y ningún otro planeta que conozcamos muestra evidencia de este proceso. Por qué o cómo la tectónica de placas comenzó en este planeta es algo que aún no ha logrado entender, pero ha sido absolutamente esencial en la producción de la corteza terrestre y los océanos que reconocemos como la Tierra de hoy. Lo que tampoco está bien constreñido es qué efecto tiene la placa tectónica en el funcionamiento interno de la Tierra.
"Hemos encontrado que cuando el material del manto alcanza el fondo del manto, en el núcleo externo, no se extiende y se va a cualquier parte alrededor del núcleo, sino que vuelve al mismo hemisferio del globo de donde vino. Hemos modelado este movimiento de convección predominantemente ascendente y descendente y descubrimos que puede persistir durante cientos de millones de años.
"Sobre la base de movimientos de placas anteriores y evidencias geoquímicas, especulamos que este proceso de convección del manto podría haber sido un proceso dominante desde hace al menos 550 millones de años, y potencialmente desde el inicio de la tectónica de placas".
Los investigadores combinaron modelos computacionales numéricos esféricos (modelado de elementos finitos en 3D) con las mejores reconstrucciones disponibles de cómo las placas de la Tierra se han movido durante los últimos 200 millones de años para rastrear partículas matemáticas colocadas a diferentes profundidades del manto modelado.
Con estos modelos se examinaó hacia donde el manto se movía libremente desde que empezaron a moverse las placas en la superficie. Después de haber rastreado dónde fluyen las partículas en los modelos, el equipo examinó la evidencia de isótopos químicos de cuencas oceánicas pasadas, que son una buena analogía de la composición del manto superior en el pasado.
Con estos datos fueron capaces de probar si las antiguas cuencas oceánicas, que ya no están presentes, tenían la misma o diferente composición que las cuencas subsiguientes que se formaron geográficamente en la misma región del globo.
El Dr Barry agregó: "Estoy increíblemente emocionado por este trabajo; Ha sido una investigación que he estado ponderando durante casi dos décadas. Se siente como un verdadero privilegio haber sido capaz de reconstruir un modelo robusto y convincente que pueda explicar las características de las diferencias químicas en la corteza del suelo oceánico.
"Esta nueva investigación anula nuestra comprensión de cómo el interior de la tierra se convierte y mezcla, y cómo se divide, y por primera vez explica las observaciones que se registraron por primera vez a finales de 1980".
La investigación se llevó a cabo con el profesor Huw Davies de la Universidad de Cardiff y el Dr. Martin Wolstencroft de JBA Risk Management, Skipton (anteriormente Cardiff University) y el Dr. Ian Millar en el NERC Isotope Geosciences Laboratory en el British Geological Survey en Keyworth.
El artículo ‘Whole-mantle convection with tectonic plates preserves long-term global patterns of upper mantle geochemistry’ está disponible en Nature en el enlace siguiente: https://www.nature.com/articles/s41598-017-01816-y "