La Tierra tiene capas como una cebolla, con una corteza externa delgada, un manto grueso y viscoso, un núcleo externo fluido y un núcleo interno sólido. Dentro del manto, hay dos estructuras masivas parecidas a manchas, aproximadamente en lados opuestos del planeta.
Las manchas, más formalmente conocidas como Provincias Grandes de Baja Velocidad de Corte (LLSVP), tienen el tamaño de un continente y son 100 veces más altas que el Monte Everest. Uno está bajo el continente africano, mientras que el otro está bajo el Océano Pacífico.
Usando instrumentos que miden las ondas sísmicas, los científicos saben que estas dos manchas tienen formas y estructuras complicadas; pero a pesar de sus características prominentes, se sabe poco sobre por qué existen las manchas o qué llevó a sus formas extrañas.
Los científicos de la Universidad Estatal de Arizona Qian Yuan y Mingming Li de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio se propusieron aprender más sobre estas dos manchas; utilizando modelos geodinámicos y análisis de estudios sísmicos publicados. A través de su investigación, pudieron determinar las alturas máximas que alcanzan las manchas y cómo el volumen y la densidad de las manchas; así como la viscosidad circundante en el manto, podrían controlar su altura. Su investigación fue publicada recientemente en Nature Geoscience.
Los resultados de su análisis sísmico llevaron a un sorprendente descubrimiento de que la mancha debajo del continente africano es aproximadamente 621 millas (1000 km) más alta que la mancha debajo del Océano Pacífico. Según Yuan y Li, la mejor explicación para la gran diferencia de altura entre los dos es que la mancha debajo del continente africano es menos densa (y, por lo tanto, menos estable) que la que está debajo del Océano Pacífico.
Para llevar a cabo su investigación, Yuan y Li diseñaron y ejecutaron cientos de simulaciones de modelos de convección del manto. Probaron exhaustivamente los efectos de los factores clave que pueden afectar la altura de las gotas; incluido el volumen de las gotas y los contrastes de densidad y viscosidad de las gotas en comparación con su entorno.
Descubrieron que para explicar las grandes diferencias de altura entre las dos manchas, la que está debajo del continente africano debe tener una densidad más baja que la que está debajo del Océano Pacífico; lo que indica que las dos pueden tener una composición y evolución diferente.
“Nuestros cálculos encontraron que el volumen inicial de las gotas no afecta su altura”, dijo el autor principal, Yuan. “La altura de las manchas se controla principalmente por su densidad y la viscosidad del manto circundante”.
“El LLVP de África puede haber estado aumentando en el tiempo geológico reciente”, agregó el coautor Li. “Esto puede explicar la topografía de la superficie elevada y el vulcanismo intenso en el este de África”.
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