Una nueva teoría para explicar parte de la geoquímica de los «hotspots»
Los puntos calientes son columnas de magma que se originan en las profundidades de la Tierra y brotan en la superficie. Se cree que ayudaron a formar grandes islas volcánicas como Hawái e Islandia. Estos puntos de acceso también son populares entre los viajeros geoquímicos.
Según un nuevo estudio de Universidad de YaleLos procesos naturales han transportado señales geoquímicas cuantificables a lo largo de la historia de la Tierra, desde el interior profundo del núcleo metálico hasta su gruesa capa intermedia y hasta la superficie, donde se han identificado como «puntos calientes de magma».
Amy Ferrick, autora principal de un nuevo estudio, dijo: «Los puntos calientes de magma albergan algunas de las geoquímicas más singulares que se encuentran en la superficie de la Tierra».
«El origen de los puntos calientes y lo que hace que los puntos calientes magmáticos sean tan únicos no se entiende completamente, pero estudiar su geoquímica puede darnos pistas».
Una de esas pistas son los isótopos de tungsteno y helio que se detectan en los magmas cristalizados cerca de estos puntos críticos.
Los isótopos son dos o más tipos diferentes de átomos con el mismo número atómico pero diferente número de neutrones.
Las proporciones de isótopos de tungsteno y helio en los puntos calientes del magma difieren de las del manto, la capa intermedia rocosa del planeta.
En cambio, los informes se alinean con isótopos descubiertos mucho más profundos, en el núcleo de metal rico en tungsteno del planeta.
Ferrick y Jun Korenaga, profesor de Tierra y ciencias planetarias en la Escuela de Artes y Ciencias de Yale, señaló, «Los procesos de convección del manto de la Tierra son tan vigorosos, y lo fueron particularmente durante los primeros años de la Tierra, cuando estaba más caliente y parcialmente fundido, que es muy poco probable que el helio pueda quedar atrapado en los depósitos del manto».
Para este estudio, los científicos desarrollaron un modelo informático que muestra cómo los isótopos de tungsteno y helio podrían viajar desde el centro de la Tierra.
Afirman que la difusión isotópica, que es el movimiento de los átomos en función de la temperatura y el tamaño de las partículas desplazadas, puede producir una autopista de puntos críticos.
Korenaga dijo, «Primero pensé que la difusión podría ser demasiado lenta para ser efectiva, así que me sorprendió cuando Amy demostró que este proceso era más que suficiente para explicar las composiciones anómalas de tungsteno y helio de los basaltos de las islas oceánicas».
“La investigación tiene implicaciones de gran alcance para comprender las condiciones de la Tierra primitiva, como la extensión de los océanos de magma. También puede ayudar a los científicos a comprender la evolución de las áreas del interior de la Tierra que han estado ocultas a la vista durante miles de millones de años.
Referencia de la revista
- A. Ferrick y J. Korenaga. La interacción núcleo-manto a largo plazo explica las heterogeneidades isotópicas W-He. PNAS17 de enero de 2023. DOI: 10.1073/pnas.2215903120
