Geología: las misteriosas cadenas montañosas que se encuentran en lo profundo de la tierra

Es un maravilloso día de verano en la Antártida. Con sus pestañas heladas, Samantha Hansen contempla el paisaje sin rasgos distintivos: una pared blanca, donde la parte superior es como la parte inferior, y donde la tierra se funde con el cielo.

En estas condiciones confusas, con temperaturas cercanas a los -62 °C, localiza un lugar favorable en la nieve y saca una pala.

Hansen se encuentra en el interior inhóspito del Continente Blanco. No en la Antártida escénica y un poco más cálida donde llegan los cruceros, sino en un entorno implacable donde la flora y la fauna ni siquiera se aventuran a salir.

Como parte de un equipo de la Universidad de Alabama y la Universidad Estatal de Arizona, ambas ubicadas en los EE. UU., ha buscado cadenas de «montañas» ocultas: picos que ningún explorador ha recorrido jamás y la luz del sol nunca ha visto.

Estas montañas se encuentran en lo profundo de la tierra.

En 2015, investigadores estuvieron en la Antártida para instalar una estación sísmica, un equipo semienterrado en la nieve que permite estudiar el interior de nuestro planeta. En total, el equipo ha instalado 15 en toda la Antártida.

Las estructuras montañosas reveladas son muy misteriosas. Pero el equipo de Hansen descubrió que es probable que estas zonas de velocidad ultrabaja, o ULVZ, como se las llama, estén muy extendidas.

«Encontramos evidencia de ULVZ en todas partes», dice Hansen. La cuestión es saber cuáles son. ¿Y qué están haciendo dentro de nuestro planeta?

Las extrañas montañas interiores de la Tierra aparecen en un lugar crítico, entre el núcleo metálico del planeta y el manto rocoso que lo rodea.

Como señala el equipo de Hansen, esta transición abrupta es más radical que el cambio en las propiedades físicas entre la roca sólida y el aire. Ha intrigado a los expertos durante décadas.

Aunque esta «frontera» entre el núcleo y el manto se encuentra a miles de kilómetros de la superficie de la Tierra, existe una sorprendente oscilación entre sus profundidades y nuestro mundo.

Se cree que es un cementerio de piezas antiguas del fondo del océano, y también puede ser la fuente del vulcanismo en lugares inesperados, como Hawái, al crear pasajes sobrecalentados en la corteza.

La exploración de las montañas profundas de la Tierra comenzó en 1996, cuando los científicos descubrieron el límite entre el núcleo y el manto en las profundidades del Océano Pacífico central.

Para ello, estudian las ondas sísmicas generadas por sacudidas masivas del suelo, normalmente terremotos, aunque las bombas nucleares pueden producir el mismo efecto.

Estas ondas atraviesan la Tierra y pueden ser captadas por estaciones sísmicas ubicadas en otros lugares de la superficie, a veces a más de 12.742 km de distancia de su punto de origen.

Al examinar las trayectorias de las ondas, incluida su refracción por diversos materiales, los científicos pueden reconstruir una imagen similar a la de rayos X del interior del planeta.

Al examinar las ondas de 25 terremotos, los investigadores encontraron que se ralentizaron inexplicablemente cuando alcanzaron una región irregular en el límite entre el núcleo y el manto.

Esta vasta cadena montañosa era muy variable: algunos picos alcanzaban los 40 kilómetros en el manto, 4,5 veces la altura del Everest, mientras que otros tenían solo 3 kilómetros de altura.

Desde entonces, se han descubierto montañas similares en lugares dispersos alrededor del núcleo. Algunos son particularmente grandes: un espécimen monstruoso ocupa un área de 565 millas (910 km) debajo de Hawai.

Sin embargo, hasta el día de hoy, nadie sabe cómo llegaron allí o de qué estaban hechos.

Una teoría es que las montañas son partes del manto inferior que se han vuelto extremadamente calientes debido a su proximidad al núcleo brillante de la Tierra.

Si el manto puede alcanzar los 3.700 °C, esa temperatura es relativamente baja: el núcleo puede alcanzar los 5.500 °C, que no está muy lejos de la temperatura en la superficie del Sol.

Se ha sugerido que las partes más calientes del límite entre el núcleo y el manto podrían derretirse parcialmente, lo que los geólogos consideran la ULVZ.

Otra teoría sugiere que las montañas de la Tierra profunda podrían estar compuestas de un material sutilmente diferente al del manto que las rodea.

Increíblemente, se cree que son los restos de la antigua corteza oceánica que desaparecieron en las profundidades y finalmente se hundieron durante cientos de millones de años para depositarse sobre el núcleo.

En el pasado, los geólogos han buscado pistas en un segundo misterio.

Las montañas de la Tierra profunda generalmente se encuentran cerca de otras estructuras misteriosas: burbujas masivas o grandes regiones de baja velocidad de corte (LLSVP).

Solo hay dos: un bulto amorfo llamado «Tuzo» bajo África y otro conocido como «Jason» bajo el Océano Pacífico.

Se cree que son realmente primitivos, posiblemente de miles de millones de años. Nadie sabe quiénes son o cómo llegaron allí, pero su proximidad a las montañas ha llevado a especular que están relacionados de alguna manera.

Una explicación para esta conexión es que todo comenzó con placas tectónicas deslizándose a través del manto de la Tierra y hundiéndose hasta el límite entre el núcleo y el manto. Luego se expandió lentamente para formar una variedad de estructuras, dejando una serie de montañas y lugares.

Si es así, eso significaría que ambos tipos de placas están hechas de corteza oceánica antigua: una mezcla de basalto y sedimentos del fondo del océano, transformados por el intenso calor y la presión.

Pero la presencia de montañas en las profundidades de la Antártida podría contradecir esta hipótesis, sugiere Hansen: «La mayor parte de nuestra área de estudio, el hemisferio sur, está bastante lejos de estas grandes características.

Para instalar las estaciones sísmicas en la Antártida, Hansen y su equipo volaron a los lugares apropiados en helicópteros y avionetas, colocando el equipo en la nieve, a veces cerca de la costa, bajo la mirada de los pingüinos y las nutrias del interior.

Solo tomó unos días obtener los primeros resultados.

Los instrumentos pueden detectar terremotos en casi cualquier lugar del planeta: «Si son lo suficientemente grandes, podemos verlos», dice Hansen, y las oportunidades abundan.

El Centro Nacional de Información sobre Terremotos de EE. UU. registra alrededor de 55 terremotos cada día en todo el mundo.

Aunque anteriormente se han localizado cadenas montañosas en las profundidades de la tierra, nadie las ha buscado debajo de la Antártida.

La Antártida no está cerca de ninguno de los puntos borrosos, ni la placa tectónica recientemente colapsada. Sin embargo, para sorpresa del equipo, encontraron algunos en todos los lugares que tomaron muestras.

Anteriormente se creía que las montañas se extendían cerca de los sitios ocupados por las manchas. Pero los resultados de Hansen indican que podrían formar un «manto» continuo que envuelve el núcleo de la Tierra.

La verificación de esta idea requerirá más investigación: antes del estudio de la Antártida, solo se había verificado el 20% del límite entre el núcleo y el manto.

“Pero esperamos llenar este vacío”, dice Hansen, y explica que también depende del desarrollo de nuevas técnicas para identificar estructuras más pequeñas.

En algunas áreas, las estructuras ULVZ se parecen más a mesetas delgadas que a montañas, por lo que aún no se puede ver toda la capa.

Sin embargo, si las montañas fueran realmente tan anchas, tendría implicaciones tanto para su composición como para la forma en que se relacionan con estructuras de puntos grandes.

¿Podría ser que los restos de placas tectónicas de un tamaño más pequeño que una montaña terminaran dispersos muy lejos de las grandes manchas?

Cualesquiera que sean nuestros hallazgos, es extrañamente apropiado que los extraños paisajes helados de la Antártida nos den pistas sobre montañas extrañas y sobrecalentadas que se encuentran en las profundidades del subsuelo.