La estructura de la Tierra consta de cuatro capas principales: el núcleo interior y exterior, el manto y la corteza en la superficie. El manto, la capa más extensa, se extiende desde aproximadamente 18,6 kilómetros bajo la superficie hasta 1.865 kilómetros, lo que representa el 84% del volumen de la Tierra. Compuesto principalmente por silicatos, el manto limita con el núcleo externo a través de una fina capa llamada E prime, de sólo unos cientos de kilómetros de espesor y situada a casi 3.000 kilómetros de profundidad.
Hace sólo unas décadas que los sismólogos identificaron esta delgada capa dentro de la Tierra, justo alrededor del metal fundido del núcleo externo. Sin embargo, hasta la fecha, su origen ha sido incierto, lo que ha desconcertado a los geólogos desde entonces.
Ahora, investigadores de la Universidad Estatal de Arizona han arrojado luz sobre este misterio al descubrir que el agua de la superficie de la Tierra puede penetrar profundamente en el planeta. Según los científicos, Esta agua altera la composición de la región más externa del núcleo metálico líquido, creando la característica capa rica en hidrógeno, y envía sílice al manto inferior.
Agua transportada por placas tectónicas descendentes.
La investigación, publicada recientemente en geociencia de la naturaleza, sugiere que el agua no gotea a través de un desagüe durante miles de kilómetros, sino que es transportada por placas tectónicas descendentes -que se muelen y se deslizan unas debajo de otras-, hasta llegar al núcleo después de un viaje de 2.900 kilómetros.
“Durante años se ha creído que el intercambio de materiales entre el núcleo y el manto de la Tierra era deficiente”, dice el científico de materiales Dan Shim de la Universidad Estatal de Arizona.
“Sin embargo, nuestros recientes experimentos de alta presión revelan una historia diferente. Hemos descubierto que cuando el agua alcanza el límite entre el núcleo y el manto, reacciona con el silicio del núcleo, formando sílice”, añade.
En concreto, esta alteración del agua daría lugar a la formación de cristales de sílice que se desplazan hacia el manto, creando una capa menos densa y con menor velocidad sísmica. Este descubrimiento, junto con observaciones previas de diamantes formados a partir de agua que reacciona con carbono en hierro líquido bajo presión extrema, sugiere una interacción núcleo-manto mucho más dinámica, lo que indica un intercambio sustancial de material, según Shim.
El ciclo mundial del agua más largo
El descubrimiento, según el comunicado de la Universidad Estatal de Arizona, avanza en nuestra comprensión de los procesos internos de la Tierra, planteando la posibilidad de un ciclo global del agua más extenso de lo que se creía anteriormente.
Según los investigadores, la “película” alterada del núcleo, considerando su vasto diámetro de 6.970 kilómetros, tiene profundas implicaciones para los ciclos geoquímicos que conectan el ciclo del agua superficial con el núcleo metálico profundo.
Estos resultados se suman al reciente descubrimiento de evidencia que sugiere que dos regiones alrededor del núcleo son restos de la colisión planetaria que formó la Luna.
