El vulcanismo moderno se enraiza en los primeros tiempos de la Tierra

Se cree que los basaltos de inundación y otras lavas de puntos calientes se originan en diferentes partes del interior profundo de la Tierra y estudiar este material puede ayudar a los científicos a comprender la evolución de nuestro planeta natal.

Depósitos del manto primordial terrestre han quedado preservados durante miles de millones de años, en un punto caliente volcánico bajo la Isla de La Reunión, en el Océano Indico. Esta isla marca la ubicación actual del punto caliente del que hace 66 millones de años estallaron los basaltos de las Traps del Decán, que cubren la mayor parte de la India y pueden haber contribuido a la extinción de los dinosaurios.

Se cree que los basaltos de inundación y otras lavas de puntos calientes se originan en diferentes partes del interior profundo de la Tierra y estudiar este material puede ayudar a los científicos a comprender la evolución de nuestro planeta natal. El calor del proceso de formación de la Tierra causó un derretimiento extenso del planeta, lo que llevó a la Tierra a separarse en dos capas cuando el metal de hierro más denso se hundió hacia el centro, creando el núcleo y dejando el manto rico en silicato flotando por encima.

Durante los siguientes 4.500 millones de años de la evolución de la Tierra, se elevaron porciones profundas del manto, se derritieron y luego se separaron una vez más por la densidad, creando la corteza terrestre y cambiando la composición química del interior de la Tierra en el proceso. A medida que la corteza se hunde en el interior de la Tierra, un fenómeno que está ocurriendo hoy a lo largo del límite del Océano Pacífico, el lento movimiento del manto de la Tierra trabaja para llevar estos materiales, junto con su distintiva química, de vuelta a la Tierra profunda.

Regiones del manto del primer 10% de la historia de la tierra

Pero no todo el manto está tan bien mezclado como lo indicaría este proceso. Todavía existen algunos parches más antiguos, como bolas polvorientas en un tazón de masa de pastel mal mezclado. El análisis de las composiciones químicas de las rocas volcánicas de la isla de La Reunión indica que su material fuente es diferente de otras partes mejor mezcladas del manto moderno.

Usando nuevos datos de isótopos, el equipo de investigación liderado por los institutos Carnegie y Scripss reveló que las lavas de La Reunión se originan en regiones del manto que fueron aisladas del manto más amplio y bien mezclado. Estas bolsas aisladas se formaron dentro del primer 10 por ciento de la historia de la Tierra.

Los isótopos son elementos que tienen el mismo número de protones, pero una cantidad diferente de neutrones. Algunas veces, la cantidad de neutrones presentes en el núcleo hace que un isótopo sea inestable; para ganar estabilidad, el isótopo liberará partículas energéticas en el proceso de desintegración radiactiva. Este proceso altera su número de protones y neutrones y lo transforma en un elemento diferente. Este nuevo estudio aprovecha este proceso para proporcionar una huella dactilar de la edad y la historia de distintas bolsas del manto.

El samario 146 es uno de esos isótopos inestables o radiactivos con una vida media de solo 103 millones de años. Se descompone en el isótopo neodimio-142. Aunque el samario 146 estaba presente cuando se formó la Tierra, se extinguió muy temprano, lo que significa que el neodimio 142 proporciona un buen registro de la historia más antigua de la Tierra, pero no hay ningún registro de la Tierra después de todo el samario 146 transformado en neodimio -142.

Las diferencias en las abundancias de neodimio-142 en comparación con otros isótopos de neodimio solo podrían haber sido generadas por los cambios en la composición química del manto que ocurrieron en los primeros 500 millones de años de la historia de la Tierra de 4.500 millones de años.

La proporción de neodimio-142 a neodimio-144 en las rocas volcánicas de La Reunión, junto con los resultados de la imitación basada en laboratorio y estudios de modelado, indican que, a pesar de miles de millones de años de mezcla del manto, la pluma del mato de La Reunión es probable que se origina en una bolsa preservada del manto que experimentó un cambio de composición por el derretimiento a gran escala del manto más antiguo de la Tierra.

Los hallazgos del equipo también podrían ayudar a explicar el origen de regiones densas en el límite del núcleo y el manto llamadas provincias de baja velocidad de corte (LLSVP, por sus siglas en inglés) y zonas de velocidad ultrabaja (ULVZ, por sus siglas en inglés), reflejando la velocidad inusualmente lenta de las ondas sísmicas a medida que viajan en estas regiones del manto profundo. Dichas regiones pueden ser reliquias de los primeros eventos de fusión.

«El evento de diferenciación del manto preservado en estos penachos de puntos calientes nos puede enseñar sobre los primeros procesos geoquímicos de la Tierra y explicar las misteriosas firmas sísmicas creadas por estas densas zonas de manto profundo«, sugiere en un comunicado el autor principal Bradeley Peters, de Carnegie.

ARTÍCULOS RELACIONADOS
- publicidad -

Otras noticias de interés