Los restos de Theia aún pueden existir en las profundidades de la Tierra

Hay dos grandes provincias de rocas inusuales en la base del manto, justo por encima del núcleo de la Tierra. Uno de ellos está bajo África y el otro bajo el Océano Pacífico. Se denominan provincias grandes de bajo cizallamiento (LLSVP) y pueden dar forma a la formación de puntos calientes y la actividad volcánica en todo el mundo.

LLSVP son áreas donde las ondas de corte sísmicas se propagan mucho más lentamente. Se extienden lateralmente por miles de kilómetros (creemos) y pueden alcanzar 1000 km de “altura”. Los geólogos han analizado varias posibles explicaciones del origen de LLSVP, y ahora un equipo ha presentado un nuevo argumento: LLSVP podría representar los restos de Theia, el protoplaneta que supuestamente explotó en todo el mundo hace 4.500 millones de años. Años, crea la Luna. Hay una serie de puntos calientes en todo el mundo asociados con los márgenes y límites de LLSVP:

foto de DR Davies y col., Universidad Nacional de Australia

Los puntos calientes asociados con LLSVP a veces crean un tipo de lava conocida como basaltos de islas oceánicas, que a menudo se comparan con los basaltos de las dorsales oceánicas. En algunos casos, los basaltos de las islas oceánicas se encuentran con proporciones isotópicas que se cree que reflejan la Tierra primordial, especialmente cuando se encuentran por encima de uno de los LLSVP.

Esto sugiere que al menos parte del material en el límite del manto / núcleo ha estado allí desde que se formó el planeta. Es más probable que los basaltos de las dorsales del océano medio contengan magma de las capas superiores del manto. Este material típicamente se derrite, enfría, luego se subcanaliza y se vuelve a fundir varias veces durante miles de millones de años. Este ciclo da como resultado un magma con diferentes proporciones y características isotópicas en comparación con el magma que brota del límite manto / núcleo.

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Qian Yuan, estudiante de doctorado en geodinámica en la Universidad Estatal de Arizona (ASU), presentó su hipótesis sobre este tema en la Conferencia de Ciencias Planetarias y Lunares. Según él, el impactador de Theia podría haber formado el LLSVP si el material del manto de Theia hubiera sido un 1,5-3,5% más pesado que el de la Tierra. Bajo este modelo, partes de la capa original de Theia permanecieron adyacentes y nunca se mezclaron completamente con la Tierra. Esto no es un problema; Es muy difícil crear un modelo de impacto Theia-Earth que logre una mezcla uniforme, incluso si asume un océano global de magma después del impacto. El trabajo de Yuan sugiere que el material del manto de Theia constituye entre el 3 y el 15% del volumen del manto de la Tierra, que es entre el 3 y el 9% del manto que se cree que ocupa el LLSVP.

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Imagínese de Sanne Cottaar, CC BY-SA 4.0. Versión animada disponible.

Explicaciones alternativas

La hipótesis del impacto de Theia no es la única explicación para LLSVP. Se han propuesto varias causas. Pueden ser plumas de magma que crecen hacia arriba o pueden representar una diferenciación que tuvo lugar por completo en la Tierra al principio de su historia. Pueden ser creados por convección termoquímica o pueden estar formados por placas antiguas de corteza oceánica subducida que cayeron al fondo del límite del núcleo / manto hace cientos de millones a miles de millones de años.

Incluso es posible que los LLSVP no existan, al menos no en su tamaño actual y forma teórica. Observamos cómo las ondas sísmicas se propagan a través de la Tierra para aprender más sobre su estructura y estructura, pero no es lo mismo que tomar una radiografía. Algunos investigadores han argumentado que el enorme tamaño y la forma inusual de LLSVP se deben a las limitaciones de resolución de nuestros datos sísmicos.

Imagine de Sanne Cottaar, CC BY-SA 3.0

La idea de que podríamos encontrar trozos de Theia dentro del manto es sólida, a pesar de que los LLSVP resultaron ser algo diferente a lo que se teoriza actualmente. Hay otros bolsillos más pequeños con velocidades sísmicas bajas dentro de la chaqueta. A menudo están casi tan asociados con las LLSVP, pero son mucho más pequeñas. Se cree que estas zonas de muy baja velocidad están enriquecidas con hierro. Pueden representar fragmentos básicos de otros planetesimales que golpearon la Tierra durante su formación y quedaron atrapados en el manto. El secuestro a largo plazo de este material primitivo explicaría por qué a veces encontramos lava que parece provenir directamente del sistema solar primitivo.

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Si los LLSVP o áreas de muy baja velocidad resultan ser de origen extraterrestre, significaría que los planetesimales que ayudaron a formar la Tierra han continuado dando forma a su geología desde entonces. Una cosa es saber que la Luna se creó después de un impacto hace unos 4.500 millones de años, y otra es imaginar que parte del núcleo planetesimal que ha dado forma a toda nuestra existencia terrenal todavía podría existir, atrapada bajo un océano de líquido. rocas.

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