Durante décadas, los científicos han interpretado el interior de la Tierra a partir de cómo viajan las ondas sísmicas tras un terremoto.
Ese “eco” del planeta, que puede durar horas o incluso días, funciona como una radiografía de lo que ocurre a miles de kilómetros bajo la superficie. Ahora, un nuevo estudio propone que esa imagen estaba incompleta.
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Un equipo de científicos logró construir el primer mapa tridimensional global de cómo el manto terrestre absorbe la energía sísmica, un factor conocido como atenuación. El resultado no solo amplía lo que se sabía del manto superior, sino que revela un comportamiento inesperado en las capas más profundas, justo por encima del núcleo.
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La investigación, publicada en la revista Nature, fue liderada por Sujania Talavera-Soza junto a Laura Cobden, Ulrich H. Faul y Arwen Deuss, con participación de la Universidad de Utrecht, el Instituto Tecnológico de Massachusetts y el Vassar College.
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El equipo analizó 104 grandes terremotos registrados entre 1975 y 2018, enfocándose en las llamadas “vibraciones normales” de la Tierra.
Qué mide la atenuación sísmica
A diferencia de estudios previos, que se centraban en la velocidad de las ondas sísmicas, este trabajo midió cuánto se debilitan al atravesar el planeta.
Mientras la velocidad puede verse afectada tanto por la temperatura como por la composición de las rocas, la atenuación permite aislar mejor factores como el calor, la textura interna o incluso la presencia de material parcialmente fundido.
El cambio en el manto
En el manto superior, los resultados confirman lo que ya se sospechaba. Las zonas más calientes, como las dorsales oceánicas donde se forma nuevo suelo marino, muestran ondas más lentas y una mayor pérdida de energía.
El hallazgo más importante aparece más abajo. En el manto inferior, los investigadores encontraron que las regiones donde las ondas sísmicas se debilitan más no coinciden con aquellas donde viajan más lento. Es decir, se rompe la relación que durante años se había usado para interpretar el interior del planeta.
Uno de los ejemplos más claros es una especie de “anillo” alrededor del océano Pacífico. Allí, las ondas viajan rápido pero pierden mucha energía, lo que sugiere condiciones distintas a las esperadas.
En contraste, dos enormes estructuras bajo África y el Pacífico, conocidas como provincias de baja velocidad sísmica, muestran lo contrario: ondas más lentas pero con menor atenuación.
Esta contradicción obligó a los científicos a buscar otra variable. La respuesta podría estar en el tamaño de los granos minerales dentro del manto. Según el modelo, rocas más frías pero con estructuras internas más finas pueden disipar más energía, mientras que materiales más calientes con cristales más grandes pueden comportarse de forma opuesta.
El tamaño de grano, un detalle casi invisible, podría variar hasta mil veces dentro del manto. Esa diferencia cambiaría la forma en que el calor y la energía se distribuyen en el interior del planeta, afectando procesos fundamentales como la convección, que impulsa el movimiento de las placas tectónicas.
El estudio también aporta pistas sobre la estabilidad de las grandes estructuras profundas. Las regiones bajo África y el Pacífico parecen ser más rígidas de lo esperado, lo que explicaría por qué se mantienen estables durante millones de años y actúan como puntos fijos en la dinámica interna de la Tierra.
Aun así, el modelo tiene límites. Al trabajar con patrones a gran escala, no puede detectar estructuras más pequeñas o capas delgadas en las zonas más profundas. Los autores señalan que futuras investigaciones deberán afinar estos detalles. (I)