Una nueva investigación sobre la química del oxígeno y el hierro en las condiciones extremas encontradas en las profundidades de la Tierra podría explicar un antiguo misterio sísmico llamado zonas de velocidad ultrabaja. Publicado en Naturaleza , los hallazgos podrían tener implicaciones de largo alcance en nuestra comprensión de la historia geológica de la Tierra, incluidos los eventos que alteran la vida, como el Gran Evento de Oxigenación, que ocurrió hace 2.400 millones de años.
Sentado en el límite entre el manto inferior y el núcleo, 1,800 millas debajo de la superficie de la Tierra, los científicos conocen las zonas de velocidad ultrabaja UVZ debido a sus inusuales firmas sísmicas. Aunque esta región es demasiado profunda para que los investigadores la observen directamente, los instrumentos que pueden medir la propagación de las ondas sísmicas causadas por los terremotos les permiten visualizar los cambios en la estructura interior de la Tierra; de forma similar a cómo las mediciones de ultrasonido permiten a los profesionales médicos mirar dentro de nuestros cuerpos.
Estas mediciones sísmicas permitieron a los científicos visualizar estas zonas de velocidad ultrabaja en algunas regiones a lo largo del límite entre el núcleo y el manto, observando la desaceleración de las ondas sísmicas que las atraviesan. Pero saber que existen las UVZ no explicaron qué las causó.
Sin embargo, los hallazgos recientes sobre la química del hierro y el oxígeno en condiciones de la Tierra profunda proporcionan una respuesta a este misterio de larga data.
Resulta que el agua contenida en algunos minerales que se arrastran hacia la Tierra debido a la actividad tectónica de placas podría dividirse, bajo presiones y temperaturas extremas, liberando hidrógeno y permitiendo que el oxígeno residual se combine con el metal de hierro desde el núcleo hastacrear un nuevo mineral de alta presión, peróxido de hierro.
Dirigido por Ho-kwang "Dave" Mao de Carnegie, el equipo de investigación cree que se podrían transportar hasta 300 millones de toneladas de agua al interior de la Tierra cada año y generar depósitos profundos y masivos de dióxido de hierro, que podrían ser la fuentede las zonas de velocidad ultrabaja que ralentizan las ondas sísmicas en el límite núcleo-manto
Para probar esta idea, el equipo utilizó herramientas sofisticadas en el Laboratorio Nacional de Argonne para examinar la propagación de ondas sísmicas a través de muestras de peróxido de hierro que se crearon bajo condiciones de presión y temperatura que imitan la Tierra profunda empleando una célula de yunque de diamante calentada con láser.Descubrieron que una mezcla de roca de manto normal con peróxido de hierro de 40 a 50 por ciento tenía la misma firma sísmica que las enigmáticas zonas de velocidad ultrabaja.
Para el equipo de investigación, uno de los aspectos más emocionantes de este hallazgo es el potencial de un depósito de oxígeno en el interior del planeta, que si se libera periódicamente a la superficie de la Tierra podría alterar significativamente la atmósfera temprana de la Tierra, lo que podría explicar el aumento dramáticoen oxígeno atmosférico que ocurrió hace unos 2.400 millones de años según el registro geológico.
"Encontrar la existencia de un reservorio interno de oxígeno gigante tiene muchas implicaciones de largo alcance", explicó Mao. "Ahora deberíamos reconsiderar las consecuencias de los estallidos esporádicos de oxígeno y sus correlaciones con otros eventos importantes en la historia de la Tierra, como la banda-formación de hierro, bola de nieve, extinciones masivas, basaltos de inundación y grietas supercontinentes "
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Materiales proporcionado por Institución Carnegie para la Ciencia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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