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La ilustración muestra un corte del interior de la Tierra primitiva,
donde una capa extremadamente caliente y parcialmente fundida descansaba
sobre el límite entre el núcleo y el manto. Según los científicos, parte
del material del núcleo habría ascendido hacia esa capa fundida y se
mezcló con ella. Con el paso del tiempo, esa mezcla terminó influyendo
en la formación de las variaciones e irregularidades que hoy
caracterizan la estructura del manto terrestre. Crédito: Yoshinori
Miyazaki |
A más de 2.800 kilómetros bajo nuestros pies, donde la presión aplasta la materia y las temperaturas alcanzan niveles extremos, existen dos colosos geológicos que llevan décadas desconcertando a la comunidad científica. Son tan grandes y tan diferentes del resto del manto terrestre que muchos investigadores han dudado incluso de que encajen en los modelos clásicos sobre cómo evolucionó nuestro planeta.
Un trabajo reciente publicado en Nature Geoscience, liderado por el geodinamicista Yoshinori Miyazaki de Rutgers y un equipo internacional, propone una explicación sorprendente: estas masas profundas podrían estar narrando los primeros capítulos de la historia terrestre, influyendo incluso en que la Tierra terminara siendo un mundo habitable.
Los protagonistas del misterio son estructuras llamadas provincias de baja velocidad de cizalla y zonas de ultra-baja velocidad. Se encuentran justo en el límite entre el núcleo y el manto, a casi 1.800 millas de profundidad. Las primeras son enormes acumulaciones de roca densa y caliente, del tamaño de continentes, situadas una bajo África y la otra bajo el Pacífico. Las segundas son regiones delgadas y parcialmente fundidas que se adhieren al núcleo como charcos de lava. Ambas ralentizan notablemente las ondas sísmicas, señal clara de una composición fuera de lo habitual.
Según Miyazaki, estas masas no son rarezas aisladas, sino huellas químicas que sobrevivieron desde la infancia de la Tierra. Si se lograba entender su origen, se abría la puerta a comprender por qué este planeta terminó con océanos, atmósfera y vida.
Hace miles de millones de años, la Tierra era un océano global de magma. Al solidificarse, los científicos esperaban que el manto formara capas químicas bien diferenciadas, como ocurre cuando un jugo congelado se separa en agua helada arriba y concentrado dulce abajo. Sin embargo, el registro sísmico no muestra ese tipo de orden. En su lugar, aparecen montones irregulares: las provincias de baja velocidad y las zonas ultralentas.
El equipo de investigación decidió revisar los modelos desde cero. Si el manto no se comportaba como predecía la teoría, tal vez algo más había intervenido. El candidato resultó ser el propio núcleo terrestre. Los cálculos mostraron que, durante miles de millones de años, elementos como silicio y magnesio pudieron filtrarse desde el núcleo hacia el manto, mezclándose con él y evitando que se formaran capas químicas marcadas. Esa filtración también explicaría la composición extraña de estas estructuras, que serían restos solidificados de un antiguo océano basal de magma alterado por material proveniente del núcleo.
Incorporar esta fuga de elementos encaja con lo que observamos hoy. «Si añadimos la contribución química del núcleo, podemos reproducir lo que existe actualmente en el manto», explica Miyazaki. Y esa idea reconfigura por completo la comprensión del interior profundo del planeta.
Las implicaciones van más allá de la geología. Las interacciones entre núcleo y manto habrían influido en la forma en que la Tierra se enfrió, en la evolución del vulcanismo y en los procesos que moldearon la atmósfera primitiva. Esa combinación podría explicar por qué la Tierra terminó siendo un planeta con agua líquida, vida y una atmósfera relativamente estable, mientras que Venus se convirtió en un invernadero sofocante y Marte en un desierto helado con un aire casi inexistente.
El estudio también sugiere que estas estructuras profundas podrían alimentar puntos calientes volcánicos como Hawái o Islandia, creando un vínculo directo entre los procesos más profundos y las expresiones geológicas de la superficie.
Jie Deng, de la Universidad de Princeton y coautor del estudio, destaca que unir datos sísmicos, física mineral y modelos geodinámicos permite reconstruir piezas fundamentales de la historia del planeta. La posibilidad de que el manto profundo conserve una memoria química de las primeras interacciones entre el núcleo y el manto abre una vía completamente nueva para entender por qué la Tierra es tan distinta del resto de mundos del Sistema Solar.
Cada nueva pista, por pequeña que parezca, encaja en este rompecabezas ancestral. Como señala Miyazaki, estamos empezando a construir una narrativa coherente con fragmentos que antes parecían desconectados. Y con este trabajo, ganamos un grado más de certeza sobre cómo surgió nuestro planeta y qué lo hace tan singular.
Fuentes, créditos y referencias:
Jie Deng et al, Deep mantle heterogeneities formed through a basal magma ocean contaminated by core exsolution, Nature Geoscience (2025). DOI: 10.1038/s41561-025-01797-y
