Los geólogos descubren misteriosas placas tectónicas antiguas debajo del Pacífico que no deberían estar allí

Escondido bajo las profundidades Océano PacíficoLos investigadores han descubierto anomalías en el manto de la Tierra que desafían las teorías geológicas existentes. Utilizando imágenes sísmicas avanzadas, un equipo de geólogos ETH Zurich y el Instituto de Tecnología de California Se han identificado antiguas zonas similares a placas tectónicas en regiones alejadas de los límites de subducción. Estos hallazgos, publicados Informes científicosestán desconcertando a los científicos y planteando nuevas preguntas sobre la dinámica interna del planeta.

manto de la tierraLa capa de miles de kilómetros de espesor entre la corteza y el núcleo es una de las partes del planeta menos comprendidas. Este sorprendente descubrimiento sugiere que antiguos restos de procesos tectónicos pueden haberse extendido por todo el manto, proporcionando pistas tentadoras sobre la historia temprana de la Tierra.

El misterio de las anomalías del manto

Usando una técnica llamada Inversión de onda completaLos investigadores han creado un modelo de alta resolución del manto terrestre. Este método de análisis de ondas sísmicas generadas por terremotos permite a los científicos mapear la estructura interna de la Tierra con un detalle sin precedentes. Lo que encontraron fue inesperado: zonas que se asemejan a antiguas placas tectónicas en áreas donde no se habían producido procesos de subducción.

«Al parecer, estas zonas en el manto de la Tierra están más extendidas de lo que se pensaba», afirma. Thomas SchoutenAutor principal del estudio y estudiante de doctorado en ETH Zurich.

Estas anomalías, que no son visibles con modelos sísmicos más antiguos, sugieren que el manto puede contener un mosaico de materiales con un origen más complejo de lo que se pensaba anteriormente. Sin embargo, la naturaleza exacta de estos objetos sigue siendo un misterio.

“Ese es nuestro dilema. Con el nuevo modelo de alta resolución, podemos ver este tipo de anomalías en todo el manto de la Tierra. Pero no sabemos exactamente qué son ni qué material crea los patrones que hemos descubierto», explica Schouten.

Distribución global de estaciones sismológicas.
La distribución global de estaciones sísmicas, ubicaciones de receptores y anomalías de la velocidad de las ondas sísmicas se utilizan para construir el modelo FWI REVEAL. Crédito: TLA Schouten et al.

¿Cuáles son estas anomalías?

Los investigadores sólo pueden especular sobre su origen. Zonas misteriosas del manto. Tradicionalmente, se cree que estas regiones están formadas por material de placas frías y subducidas que se hundieron en el manto durante los últimos 200 millones de años. Sin embargo, este hallazgo cuestiona esa suposición.

«Podría ser un material antiguo, rico en sílice, que se remonta a la formación del manto hace unos 4 mil millones de años y que sobrevivió a pesar de los movimientos convectivos en el manto, o zonas donde se acumularon rocas ricas en hierro como resultado de estos. Movimientos del manto sobre miles de millones de años», señala Schouten.

Si se confirma, este objeto antiguo podría representar algunos de los restos más antiguos del manto del planeta, proporcionando una rara ventana a los años de formación de la Tierra. Una hipótesis alternativa: estos círculos Acumulación de rocas ricas en hierro Se formó a lo largo de miles de millones de años de convección del manto, lo que proporciona información sobre los procesos en curso que dan forma al interior de la Tierra.

Una nueva mirada al funcionamiento interno de la Tierra

El descubrimiento subraya la importancia de las tecnologías de imágenes avanzadas para remodelar nuestra comprensión. La dinámica interna de la Tierra. La inversión de longitud de onda completa permitió al equipo analizar una amplia gama de tipos de ondas sísmicas, proporcionando una imagen detallada del manto. Sin embargo, este método sofisticado tiene sus limitaciones.

«Las ondas que utilizamos para modelar representan esencialmente una sola propiedad: la velocidad con la que viajan a través del interior de la Tierra», explica Schouten. «No hace justicia al complejo interior de la Tierra».

Para interpretar completamente estas anomalías, los investigadores deben tener en cuenta las propiedades del material que influyen. Velocidades de las ondas sísmicascomo la composición química y la elasticidad. Esto implica desarrollar modelos computacionales aún más avanzados para decodificar las señales observadas.

«Tenemos que calcular los diferentes parámetros de los materiales que producen las velocidades observadas de los diferentes tipos de olas. Básicamente, tenemos que profundizar en las propiedades de los materiales detrás de las velocidades de las olas», dice Schouten.

Como encontrar arterias en lugares inesperados

La naturaleza sorprendente de estos hallazgos ha llevado a los geólogos a reevaluar suposiciones arraigadas sobre el manto. Profesor ETH Andreas FichtnerUn físico de ondas y coautor del estudio comparó el descubrimiento con un avance médico.

«Es como si los médicos examinaran la circulación sanguínea con ultrasonidos durante décadas y encontraran las arterias exactamente donde esperaban que estuvieran», explica Fichtner. “Entonces, si le das un dispositivo de prueba nuevo y mejor, de repente verá una arteria en el trasero que en realidad no pertenece. Cómo nos sentimos ante los nuevos descubrimientos.

Esta analogía capta la naturaleza transformadora de la innovación. Durante décadas, los geólogos han confiado Imágenes sísmicas Confirmar las teorías existentes sobre el interior de la Tierra. Ahora, con herramientas avanzadas, están descubriendo características que desafían esas expectativas, abriendo nuevas vías para la investigación.

Implicaciones para la historia geológica de la Tierra

Las anomalías descubiertas debajo del Pacífico pueden ser la clave para comprender la historia temprana de la Tierra y los procesos que dieron forma a su manto durante miles de millones de años. Si estas zonas son realmente ruinas antiguas Material de la formación de planetas.Pueden proporcionar pistas sobre la composición y dinámica del manto primitivo.

«Creemos que las anomalías en el manto inferior tienen orígenes diferentes», explica Schouten.

Los hallazgos apuntan a una mayor posibilidad Anomalías generalizadas del manto de lo que se creía anteriormente. Si existen zonas similares en otras partes del manto, podrían cambiar fundamentalmente nuestra comprensión de la tectónica de placas y la interacción del manto.

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