Tan sólido como la corteza de nuestro planeta puede sentirse bajo nuestros pies, estamos literalmente surfeando montañas a través de un agitado mar de minerales calientes. Durante años, los investigadores han luchado por entender qué es lo que impulsa los complejos movimientos de las capas superficiales de la Tierra; ahora, podríamos estar un poco más cerca de la respuesta.
ara determinar si las placas tectónicas a la deriva agitan el manto, o si las corrientes del manto son las que mueven la corteza, los científicos han dado un paso atrás para mirar el problema bajo una luz diferente, tratándolo todo como un solo sistema. Y parece complicado.
Un equipo internacional de la École Normale Supérieure y la Université Grenoble Alpes en Francia, y la University of Texas at Austin en los Estados Unidos, ha presentado nuevos modelos 3D de un mundo parecido al de la Tierra, con ecuaciones que tardaron nueve meses en resolverse.
Los resultados sugieren que hemos estado mirando esta pregunta de la manera equivocada todo este tiempo. Olvídese de preguntar si es el hundimiento de una corteza que se enfría lo que empuja contra el manto, o viceversa – ambos juegan un papel clave en la deformación de la superficie de un planeta a medida que envejece.
Hemos imaginado durante la mayor parte de un siglo que el abrigo exterior de la Tierra se desliza como un traje de armadura suelto, sus placas haciendo ruido en algunas partes y rompiéndose en otras.
Los primeros intentos de describir tal teoría de la tectónica de placas sugirieron que este movimiento podría ser en gran medida el resultado de corrientes de convección en el fluido de la roca caliente y presurizada que llamamos manto a medida que se eleva, se enfría y se hunde.
Desde los años 50 hemos aprendido mucho sobre cómo la superficie se hunde en algunas partes y se eleva en otras, produciendo nueva roca fresca mientras derretía la vieja corteza en una cinta transportadora constante de destrucción.
Los modelos que intentan describir este proceso se han encontrado inevitablemente con problemas al tratar de emparejar las fuerzas de arrastre y fricción de las placas de molienda con la dinámica de un manto que fluye en las profundidades.
«Los resultados apuntan a una prevalencia de la fuerza de tracción de la losa sobre la resistencia del manto en la base de las placas, lo que sugiere que las placas tectónicas impulsan el flujo del manto», explican los investigadores en su informe.
La imagen que tenemos ahora sugiere que no estamos surfeando sobre un manto que fluye, sino navegando, con nuestros’veleros’ continentales azotando remolinos en el mar derretido de abajo.
Si estos modelos sugieren que los movimientos de las placas tectónicas crean corrientes en el manto, nos encontramos con un acertijo de gallina y huevo de preguntar cómo las corrientes en el manto podrían empujar alrededor de las placas en primer lugar.
Las metáforas de los barcos y los trajes de armadura tienen sus límites. Para entender realmente las complejas interacciones entre la corteza y el manto necesitamos dejar de verlos como materiales distintos, argumentar a los investigadores, y llegar a mejores descripciones.
Las descripciones a las que llegó el equipo les permitieron recrear un planeta como el nuestro y ver cómo evoluciona durante sus primeros 1.500 millones de años. Al ver el manto y la corteza como gradientes de calor y presión, podían entender mejor cómo cambiaron cada uno de ellos.
Su gemelo Tierra reveló una danza bastante compleja de formación de continentes, deriva y flujo de manto que se movió a lo largo de millones de años.
Encontraron que entre el 20 y el 40 por ciento de la superficie, de hecho, es arrastrada por las tripas que fluyen del planeta. Pero eso significa que hasta un 60 por ciento de la superficie se arrastra sobre el manto.
Estos patrones también cambian con el tiempo. Los trozos más gruesos de placas continentales son arrastrados por corrientes más profundas, hasta que crujen juntos en un supercontinente. A medida que el supercontinente se fractura y se rompe, el hundimiento de las placas a su vez hace que el manto fluya.
Los modelos sugieren que hay mucho más de lo que podemos ver desde la superficie, lo que ha hecho difícil imaginar cómo interactúan las corrientes del manto y la corteza.
Mucho de lo que sucede en el fondo de la superficie tiene graves repercusiones para la vida en la superficie.
Desde terremotos hasta volcanes, pasando por la jaula magnética protectora que nos protege de las explosiones de partículas de alta energía del Sol, estamos a merced de la geología que todavía estamos trabajando.
Esta investigación fue publicada en Science Advances.