El manto profundo de la Tierra era más seco desde el principio

La parte profunda del antiguo manto más cercana al núcleo de la Tierra empezó siendo sustancialmente más seca que la más cercana a la superficie del joven planeta.

Es lo que sugiere una investigadora de la Universidad de Washington, que publica un estudio sobre el tema en 'Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)'.

El manto terrestre es la gruesa capa de roca de silicato que se encuentra entre la corteza terrestre y su núcleo fundido, y que constituye aproximadamente el 84% del volumen de nuestro planeta. El manto es predominantemente sólido pero, en escalas de tiempo geológicas, se comporta como un fluido viscoso.

Mediante el análisis de los datos de los isótopos de los gases nobles, Rita Parai, profesora adjunta de Ciencias de la Tierra y Planetarias en Artes y Ciencias, determinó que el antiguo manto de la pluma (la parte profunda) tenía una concentración de agua que era un factor de 4 a 250 veces menor en comparación con la concentración de agua del manto superior.

El contraste de viscosidad resultante podría haber impedido la mezcla dentro del manto, lo que ayudaría a explicar ciertos misterios de larga data sobre la formación y evolución de la Tierra.

"Un contraste de viscosidad primordial podría explicar por qué los impactos gigantescos que desencadenaron océanos de magma en todo el manto no homogeneizaron el planeta en crecimiento --señala Parai, miembro de la facultad del Centro McDonnell para las Ciencias del Espacio de la universidad--. También podría explicar por qué el manto de la pluma ha experimentado menos procesamiento por fusión parcial a lo largo de la historia de la Tierra".

La investigación de Parai pone en tela de juicio una suposición que antes se sostenía ampliamente en su campo: que el manto de la Tierra era uniforme desde el principio. Cuando el sistema solar se asentó en su disposición actual hace unos 4.500 millones de años, la Tierra se formó cuando la gravedad atrajo el gas y el polvo que se arremolinaban para convertirse en el tercer planeta desde el sol.

Los volátiles como el agua, el carbono, el nitrógeno y los gases nobles llegaron a la Tierra durante su formación, pero el estudio de Parai sugiere que el material que se acumuló antes era un tipo de roca más seco que el que se acumuló después.

La investigadora descubrió que los isótopos de helio, neón y xenón (Xe) del manto requieren que el manto de la pluma tuviera bajas concentraciones de volátiles como el Xe y el agua al final de ese periodo de acreción, en comparación con el manto superior. El manto superior puede haberse beneficiado de una mayor contribución de masa de materiales ricos en volátiles, similares a una clase de meteoritos llamados condritas carbonosas.

Parai adopta un enfoque múltiple para averiguar la historia de la vida de un planeta. Este estudio presenta un modelo desarrollado por ella, pero Parai también realiza su propio trabajo experimental con muestras de rocas en su laboratorio de geoquímica isotópica de alta temperatura en la Universidad de Washington.

Ella estudia los isótopos de los gases nobles -especialmente los del Xe- en las rocas volcánicas para entender la evolución de la composición del manto terrestre y en las rocas terrestres de la superficie de la Tierra para ver la evolución de la atmósfera.

"En mi laboratorio --explica Parai-- tomamos muestras de rocas naturales -sobre todo rocas volcánicas modernas, pero también algunas rocas antiguas- y tratamos de entender diferentes cosas sobre la historia de la Tierra. En concreto, queremos saber cómo la Tierra obtuvo su atmósfera, sus océanos y otras características relacionadas con la habitabilidad", asegura.

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