La búsqueda de las montañas ocultas de la Tierra

Era un deslumbrante día de verano en la Antártida. A través de las pestañas heladas, Samantha Hansen parpadeó hacia el paisaje monótono: una pared blanca, donde arriba era lo mismo que abajo, y el suelo se mezclaba a la perfección con el cielo. En medio de estas condiciones desorientadoras, con temperaturas de alrededor de -62C (-80F), identificó un lugar adecuado en la nieve y sacó una pala.

Hansen estaba en el inhóspito interior del continente, no en la Antártida pintoresca y comparativamente cálida de las excursiones en crucero, sino en un entorno implacable que rara vez se enfrenta a la vida silvestre local. Como parte de un equipo de la Universidad de Alabama y la Universidad Estatal de Arizona, buscaba cadenas de 'montañas' escondidas: picos que ningún explorador ha pisado jamás, que la luz del sol nunca ha iluminado. Estas montañas se encuentran en lo profundo de la Tierra.

Era 2015 y los investigadores estaban en la Antártida para montar una estación sismológica, un equipo semienterrado en la nieve que les permitiría estudiar el interior de nuestro planeta. En total, el equipo instaló 15 en toda la Antártida.

Las estructuras parecidas a montañas que revelaron son completamente misteriosas. Pero el equipo de Hansen descubrió que estas zonas de velocidad ultrabaja o ULVZ, como se las conoce, probablemente también sean casi ubicuas: en cualquier lugar del mundo en el que se encuentre, pueden estar al acecho bajo sus pies. "Encontramos evidencia de ULVZ en todas partes [miramos]", dice Hansen. La pregunta es: ¿qué son? ¿Y qué están haciendo dentro de nuestro planeta?

Una historia misteriosa

Las extrañas montañas interiores de la Tierra ocurren en un umbral crítico: el que se encuentra entre el núcleo metálico del planeta y el manto rocoso que lo rodea. Esta transición abrupta es, como señala el equipo de Hansen, incluso más drástica que el cambio en las propiedades físicas entre la roca sólida y el aire. Ha tentado a los expertos durante décadas, tan enigmático como influyente para la geología del planeta.

Aunque el 'límite entre el núcleo y el manto' está a miles de kilómetros de la superficie de la Tierra, hay una sorprendente cantidad de intercambio entre sus insondables profundidades y nuestro propio mundo. Se cree que es una especie de cementerio para piezas antiguas del fondo del océano, e incluso puede estar detrás de la existencia de volcanes en lugares inesperados, como Hawái, al crear carreteras sobrecalentadas hacia la corteza.

La historia de las montañas de la Tierra profunda comenzó en 1996, cuando los científicos exploraron el límite entre el núcleo y el manto muy por debajo del Océano Pacífico central. Lo hicieron mediante el estudio de las ondas sísmicas creadas por eventos masivos de estremecimiento del suelo: generalmente terremotos, aunque las bombas nucleares pueden lograr el mismo efecto. Estas ondas atraviesan la Tierra y pueden ser captadas por estaciones sísmicas en otros lugares de su superficie, a veces a más de 12 742 km (7 918 millas) de distancia de donde comenzaron. Al examinar los caminos que toman las ondas a medida que viajan, como la forma en que son refractadas por diferentes materiales, los científicos pueden armar una imagen similar a la de rayos X del interior del planeta.

Cuando los investigadores observaron las ondas generadas por 25 terremotos, descubrieron que inexplicablemente se ralentizaban cuando alcanzaban un parche irregular en el límite entre el núcleo y el manto. Esta vasta cadena montañosa de otro mundo era muy variable: algunos picos se extendían 40 km (24,8 millas) hacia el manto, lo que equivale a 4,5 veces la altura del Everest. Mientras tanto, otros tenían solo 3 km (1,7 millas) de altura.

Desde entonces, se han encontrado montañas similares al acecho en lugares dispersos alrededor del núcleo. Algunos son particularmente grandes: un espécimen monstruoso ocupa un parche de 910 km (565 millas) de ancho bajo Hawái.

Sin embargo, hasta el día de hoy, nadie sabe cómo llegaron allí o de qué están hechos.

La mayor parte de la corteza terrestre está hecha de basalto, y este también podría ser el material detrás de las misteriosas montañas de la Tierra profunda (Crédito: Getty Images)

Una idea es que las montañas son partes del manto inferior que se han sobrecalentado debido a su proximidad con el núcleo incandescente de la Tierra. Si bien el manto puede alcanzar los 3.700 °C (6.692 °F), esto es relativamente suave: el núcleo puede alcanzar máximos de flexión atómica de 5.500 °C (9.932 °F), no muy lejos de la temperatura en la superficie del Sol. Se sugiere que las partes más calientes del límite entre el núcleo y el manto pueden fundirse parcialmente, y esto es lo que los geólogos ven como ULVZ.

Alternativamente, las montañas de la Tierra profunda podrían estar hechas de un material sutilmente diferente al manto circundante. Increíblemente, se cree que podrían ser los restos de la antigua corteza oceánica que desapareció en sus profundidades y finalmente se hundió durante cientos de millones de años para asentarse justo encima del núcleo.

En el pasado, los geólogos han buscado pistas en un segundo rompecabezas. Las montañas de la Tierra profunda tienden a encontrarse cerca de otras estructuras misteriosas: enormes manchas o grandes provincias de baja velocidad de corte (LLSVP). Solo hay dos: un bulto amorfo llamado "Tuzo" debajo de África y otro conocido como "Jason" debajo del Pacífico. Se cree que son verdaderamente primitivos, posiblemente de miles de millones de años. Una vez más, nadie sabe qué son o cómo llegaron allí. Pero su proximidad a las montañas ha llevado a la creencia de que están vinculados de alguna manera.

Una forma de explicar esta asociación es que, de hecho, todo comenzó con las placas tectónicas deslizándose hacia el manto de la Tierra y hundiéndose hasta el límite entre el núcleo y el manto. Estos luego se extendieron lentamente para formar una variedad de estructuras, dejando un rastro de montañas y manchas. Esto significaría que ambos están hechos de la antigua corteza oceánica: una combinación de roca basáltica y sedimentos del fondo del océano, aunque transformados por el intenso calor y la presión.

Pero la existencia de montañas de la Tierra profunda debajo de la Antártida podría contradecir esto, sugiere Hansen. "La mayor parte de nuestra región de estudio, el hemisferio sur, está bastante lejos de esas estructuras más grandes".

Una búsqueda gélida

Para instalar sus estaciones de sismología antárticas, Hansen y su equipo volaron a lugares adecuados en helicópteros y aviones pequeños, colocando el equipo en la nieve hasta la cintura, algunos cerca de la costa, bajo la mirada curiosa de los pingüinos residentes, otros tierra adentro.

Solo tomó unos días obtener los primeros resultados. Los instrumentos pueden detectar terremotos en casi cualquier parte del planeta: "Si es lo suficientemente grande, podemos verlo", dice Hansen, y hay muchas oportunidades. El Centro Nacional de Información sobre Terremotos de EE. UU. registra alrededor de 55 en todo el mundo todos los días.

Si bien la identificación de las cadenas montañosas de la Tierra profunda ya se había hecho antes, nadie las había buscado debajo de la Antártida. No está cerca de ninguna de las manchas misteriosas, ni cerca de donde alguna placa tectónica haya caído recientemente. Sin embargo, para sorpresa del equipo, los encontraron en todos los sitios que tomaron muestras.

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Anteriormente se pensaba que las montañas estaban dispersas cerca de lugares ocupados por manchas. Pero los resultados de Hansen sugieren que pueden formar una manta continua que envuelve el núcleo de la Tierra.

Probar esta idea requerirá mucha más investigación: antes del estudio antártico, solo se había verificado el 20% del límite entre el núcleo y el manto. "Pero esperamos llenar ese vacío", dice Hansen, quien explica que también depende del desarrollo de nuevas técnicas para identificar estructuras más pequeñas. En algunas regiones, las estructuras ULVZ se parecen más a mesetas delgadas que a montañas, por lo que todavía no es posible ver toda la capa; no aparecen en los sismógrafos, si es que están allí.

Sin embargo, si las montañas realmente están tan extendidas, tendría implicaciones tanto por lo que están hechas como por cómo están vinculadas a las estructuras de manchas más grandes. ¿Podrían los restos más pequeños, del tamaño de una montaña, de placas tectónicas realmente haber terminado dispersos tan lejos de las manchas más grandes?

Independientemente de lo que descubramos, es extrañamente apropiado que el paisaje gélido y alienígena de la Antártida nos haya dado pistas sobre las extrañas montañas sobrecalentadas de las profundidades de la Tierra.

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