Los investigadores demostraron qué tan bien el metal en el límite entre el núcleo y el manto de la Tierra conduce el calor. Esto les lleva a sospechar que el calor de la Tierra puede disiparse antes de lo que se pensaba.
Investigadores del Instituto Federal de Tecnología de Zúrich, Suiza, han desarrollado un sistema para medir la conductividad de los minerales en el interior de la Tierra, lo que les lleva a sospechar que nuestro planeta puede estar disipándose antes de lo que se pensaba. Los resultados del estudio fueron publicados el sábado pasado (15) en la revista Letras de Ciencias Planetarias y de la Tierra.
La evolución del planeta es la historia de la frialdad de la tierra desde su aparición, hace 4.500 millones de años, cuando en su superficie cubierta de magma reinaban temperaturas extremas, el planeta sufre un proceso de disipación de calor.
Durante millones de años, la superficie de la Tierra se enfrió y formó una corteza frágil. La enorme energía térmica aún emitida desde el interior del planeta da lugar a movimientos y procesos dinámicos, como la convección en el manto terrestre, la tectónica de placas y los volcanes.
Sin embargo, las preguntas sobre qué tan rápido se enfría la Tierra y cuánto tiempo puede tomar este enfriamiento para detener los movimientos causados por la energía térmica continúan intrigando a los científicos.
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Para comprender mejor estos procesos, existe una forma posible: la conductividad térmica de los minerales que forman el límite entre el núcleo de la Tierra y su manto. Esta barrera entre las capas del planeta es importante porque hay rocas pegajosas del manto en contacto directo con la fusión de hierro y níquel del núcleo exterior de la Tierra.
La diferencia de temperatura entre las dos capas es muy pronunciada, por lo que es probable que fluya mucho calor allí. La capa límite entre el núcleo y el manto está compuesta principalmente por el mineral bridgemanita.
Motohiko Murakami, profesor del Instituto Federal de Tecnología de Zúrich, y colegas de la Carnegie Institution for Science de Estados Unidos han desarrollado un sofisticado sistema de medición que les permite medir la conductividad de Bridgemanta en el laboratorio, bajo la supervisión de la temperatura y condiciones de presión que prevalecen en el interior de la Tierra.
Para las mediciones, utilizaron un sistema de absorción óptica recientemente desarrollado en una unidad de diamante calentada por láser pulsado.
«Este sistema de medición nos permite mostrar que la conductividad térmica de la bridgemanita es aproximadamente 1,5 veces más alta de lo que se suponía», dijo Murakami. Comunicado de prensa del Instituto de Zúrich. Esto significa que el flujo de calor desde el núcleo hacia el manto también es mayor de lo que se pensaba anteriormente, lo que aumenta la convección del manto y acelera el enfriamiento de la Tierra.
Esto puede causar que las placas tectónicas, que se mantienen unidas por el movimiento convectivo del manto, se desaceleren más rápido de lo que esperaban los investigadores, según los valores de conductividad térmica anteriores.
Próximos pasos
Murakami y sus colegas también muestran que este rápido enfriamiento del manto alterará las fases de los minerales estables en el límite entre el núcleo y el manto. Cuando la bridgemanita se enfría, se convierte en un mineral posterior a la perovskita.
Se estima que una vez que este nuevo mineral aparezca en el límite entre las capas de la Tierra y comience a dominar, el enfriamiento del manto podría acelerarse aún más, ya que la posperovskita transfiere el calor de manera más eficiente que la perovskita.
«Nuestros resultados pueden dar una nueva perspectiva sobre la evolución de la dinámica de la Tierra. Indican que nuestro planeta, como el planeta rocoso Mercurio y también Marte, se está enfriando y quedando inactivo más rápido de lo esperado», señaló Murakami.
A pesar de esto, no tienen una respuesta sobre cuánto tardarían, por ejemplo, las corrientes de convección en el manto en detenerse. Para conocer más sobre este tipo de eventos, es necesario entender mejor cómo funciona el manto tanto espacial como temporalmente.
También es necesario entender más sobre la descomposición de los elementos radiactivos en el interior de la Tierra, que es una de las principales fuentes de calor del planeta, afectando la dinámica del manto.
