Encuentran evidencias de que el agua es “ciega” a las ondas sísmicas

/, Geología, La Tierra, News/Encuentran evidencias de que el agua es “ciega” a las ondas sísmicas

Encuentran evidencias de que el agua es “ciega” a las ondas sísmicas

Un grupo de científicos del MIT y de la Universidad Nacional de Australia han descubierto que las ondas sísmicas son esencialmente ciegas a un elemento que se encuentra presente en toda la Tierra: el agua.

Cuando ocurre un terremoto, los sismómetros cercanos recogen sus vibraciones en forma de ondas sísmicas. Además de revelar el epicentro del sismo, las ondas pueden dar a los científicos una forma de mapear las estructuras interiores de la Tierra.

Y además, al medir la velocidad a la cual las ondas sísmicas viajan a varias profundidades, los científicos pueden determinar los tipos de rocas y otros materiales que se encuentran debajo de la superficie de la Tierra. La precisión de tales mapas sísmicos depende de la comprensión de los científicos de cómo varios materiales afectan las velocidades de las ondas sísmicas.

Los hallazgos de esta nueva investigación han sido publicados en la revista Nature y van en contra de la suposición general de que las imágenes sísmicas pueden captar señales de agua en las profundidades del manto superior de la Tierra. De hecho, el equipo descubrió que incluso pequeñas cantidades de agua no tienen ningún efecto sobre la velocidad a la que viajan las ondas sísmicas.

Los resultados pueden ayudar a los científicos a reinterpretar los mapas sísmicos del interior de la Tierra. Por ejemplo, en lugares como crestas midoceanas, el magma de las profundidades de la Tierra entra en erupción a través de grietas masivas en el lecho marino, separándose de la cresta y eventualmente solidificandose como una nueva corteza oceánica.

Sin embargo, los hallazgos del equipo sugieren que las imágenes sísmicas pueden estar captando señales no de agua, sino más bien de pequeñas bolsas de roca fundida.

“Si vemos variaciones muy fuertes (en las velocidades sísmicas), es más probable que se derritan” dice Ulrich Faul, investigador del Departamento de Ciencias Terrestres, Atmosféricas y Planetarias del MIT. “El agua, usada en estos experimentos, ya no es un jugador importante en ese sentido. Esto cambiará la forma en que interpretamos las imágenes del interior de la Tierra”.

Faul y sus colegas originalmente se propusieron determinar exactamente cómo el agua afecta las velocidades de las ondas sísmicas. Asumieron, como la mayoría de los investigadores tienen, que las imágenes sísmicas pueden “ver” el agua.

Se sabe que el agua, incluso en pequeñas cantidades, debilita las rocas en el interior de la Tierra.

“Se sabía que el agua tiene un fuerte efecto en muy pequeñas cantidades sobre las propiedades de las rocas”, dice Faul. “A partir de ahí, la inferencia fue que el agua también afecta sustancialmente las velocidades de las ondas sísmicas”.

Para medir el grado en que el agua afecta las velocidades de las ondas sísmicas, el equipo produjo diferentes muestras de olivino, un mineral que constituye la mayor parte del manto superior de la Tierra y determina sus propiedades.

Atraparon varias cantidades de agua dentro de cada muestra, y luego colocaron las muestras una a la vez en una máquina diseñada para girar lentamente una roca, de forma similar a torcer una goma elástica.

Los experimentos se realizaron en un horno a altas presiones y temperaturas, con el fin de simular las condiciones en las profundidades de la Tierra.

“Giramos la muestra en un extremo y medimos la magnitud y el tiempo de demora de la tensión resultante en el otro extremo. Esto simula la propagación de ondas sísmicas a través de la Tierra”, explica Faul.

El equipo esperaba encontrar una correlación entre la cantidad de agua en una muestra dada y la velocidad a la cual las ondas sísmicas se propagarían a través de esa muestra.

Cuando las muestras iniciales no mostraron el comportamiento anticipado, los investigadores modificaron la composición y midieron nuevamente, pero siguieron obteniendo el mismo resultado negativo. Eventualmente se volvió inevitable que la hipótesis original fuera incorrecta.

“A partir de nuestras medidas [de torsión], las rocas se comportaron como si estuvieran secas, aunque pudimos analizar claramente el agua ahí. En ese momento, sabíamos que el agua no hace ninguna diferencia”, concluye Faul.

Los investigadores encontraron, casi sin querer, que la oxidación del hierro en olivino afecta la forma en que las ondas sísmicas viajan a través de la roca.

El equipo llegó a esta conclusión después de tener que reconfigurar su configuración experimental. Para llevar a cabo sus experimentos, el equipo recubrió cada muestra de roca con una carcasa hecha de platino. Para su sorpresa, descubrieron que el tipo de metal que rodeaba las muestras afectaba sus propiedades sísmicas.

Faul dice que los hallazgos del grupo sugieren que las ondas sísmicas se pueden usar para mapear los niveles de oxidación, como en las zonas de subducción, regiones en la Tierra donde las placas oceánicas se hunden en el manto.

“Una pregunta subyacente es qué lubrica las placas tectónicas en la Tierra. Nuestro trabajo apunta a la importancia de pequeñas cantidades de masa fundida en la base de las placas tectónicas, en lugar de un manto húmedo debajo de las placas secas. En general, estos resultados pueden ayudar a iluminar el ciclo volátil entre el interior y la superficie de la Tierra”, concluye Faul.

MIT.

Facebook Comments
By | 2018-03-20T16:05:28+00:00 marzo 20th, 2018|Ciencia & Tecnología, Geología, La Tierra, News|Comentarios desactivados en Encuentran evidencias de que el agua es “ciega” a las ondas sísmicas

About the Author: