Al desencadenar explosiones y escuchar sus reverberaciones en el interior de la Tierra, los científicos han tomado el equivalente de una tomografía computarizada de la base de una placa tectónica. Los resultados muestran que la base tiene una capa delgada y resbaladiza que puede ayudar a que la placa se mueva a través de una capa de roca más viscosa que se encuentra debajo, y puede explicar qué impulsa la tectónica de placas.
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La teoría de la tectónica de placas describe cómo las placas de roca que forman la capa rígida de la Tierra, la litosfera, se empujan para formar estructuras como continentes, montañas y trincheras oceánicas profundas. La teoría explica aspectos clave del planeta, incluyendo la deriva continental, terremotos y volcanes. Pero la teoría de la tectónica de placas solo ha existido durante 50 años, y los científicos aún están trabajando en muchos de los detalles.
Tim Stern de la Universidad Victoria de Nueva Zelanda y sus colegas querían comprender mejor los riesgos de terremotos en la región de Wellington, Nueva Zelanda. Hace varios años, el equipo estableció una serie de puestos de escucha geológicos a lo largo de una línea a través de Nueva Zelanda donde la placa del Pacífico subduce o se sumerge debajo de la placa australiana. Perforaron una serie de agujeros a lo largo de esa línea, llenaron los agujeros con explosivos, remataron los agujeros con grava y desencadenaron las explosiones una por una. Luego, los investigadores utilizaron el equipo de escucha para ver cómo las ondas sísmicas resultantes se movían a través de la placa, permitiéndoles crear una imagen de lo que no podían ver directamente.
Esta caricatura muestra la litosfera oceánica de la placa del Pacífico que se subduce debajo de la placa continental de Australia. La ampliación a la derecha muestra el canal en la base de la placa que permite que la placa se deslice sin obstáculos. (Tim Stern) Los investigadores se sorprendieron al descubrir que sus datos les permitían ver unas 62 millas debajo de la superficie, una región que incluye la base de la placa del Pacífico en subducción. Con solo 45 millas de grosor, la placa era más delgada de lo que se pensaba, informa hoy el equipo en Nature . La región límite entre la placa y la capa viscosa que se encuentra debajo, llamada astenosfera, también era mucho más delgada a solo unos 3, 200 pies. Justo debajo de eso había un canal de 6 millas de grosor, que posiblemente contenía agua o roca derretida, que los investigadores dicen que lubrica el movimiento de la placa, de forma similar a cómo una delgada capa de agua derretida debajo de un conjunto de esquís ayuda a un esquiador a deslizarse por el nieve.
Según Stern, los hallazgos tienen implicaciones importantes para determinar las fuerzas que actúan sobre las placas tectónicas y cómo se mueven las placas. Hay dos teorías en competencia sobre lo que impulsa el movimiento de las placas: una sostiene que la convección en el manto profundo impulsa la tectónica de placas. La segunda teoría dice que las placas se mueven debido a las fuerzas que tiran y empujan en los bordes donde se subducen debajo de sus vecinos. Un canal delgado y resbaladizo, como el encontrado en el nuevo estudio, desacoplaría la placa del manto, dice Stern, haciendo que la teoría de la convección sea menos probable.
La investigación también puede explicar un antiguo misterio de las islas hawaianas. La cadena de islas fue creada por un punto caliente estacionario donde el magma es conducido a la superficie. A medida que la placa del Pacífico sobre el punto caliente se mueve, las fuerzas volcánicas crean nuevas islas. De alguna manera, la cadena tomó un cambio de dirección de 30 grados hace varios millones de años, señala Stern. Ese giro ha preocupado a los geofísicos, dice, pero un estudio teórico había predicho que una capa de baja viscosidad debajo de la placa podría explicar los fenómenos, una capa como la que se acaba de encontrar en Nueva Zelanda.
