Un equipo de investigadores de las universidades de Arizona y Michigan ha conseguido detectar el terremoto más profundo de la historia, a 751 km por debajo de la superficie terrestre. Tal profundidad lo sitúa en el manto inferior, una región en la que los sismólogos pensaban que los terremotos eran imposibles ya que, bajo la enorme presión ejercida por las capas superiores, las rocas tienden más a doblarse y deformarse que a romperse con una repentina liberación de energía.
Algo que, evidentemente, no ha sucedido esta vez, revelando que los límites entre las distintas regiones internas del planeta podrían ser más difusos de lo que se creía.
En un artículo publicado en 'Geophysical Rersearch', los investigadores explican que el terremoto fue una réplica de uno mucho mayor, con una magnitud de 7,9, que sacudió las islas Bonin, frente a Japón, en el año 2015.
Bajo la dirección del sismólogo Eric Kiser, de la Universidad de Arizona, el equipo de científicos logró captar el temblor gracias al sistema de estaciones sísmicas japonesas, entre las más sensibles del mundo. El terremoto fue de poca magnitud y no pudo sentirse en superficie, por lo que, para detectarlo, fue necesario utilizar la mejor tecnología disponible.
El hallazgo supone un auténtico quebradero de cabeza para los científicos, ya que la inmensa mayoría de los terremotos se producen a poca profundidad, en la corteza terrestre o en el manto superior, a un máximo de 100 km bajo la superficie. En la corteza, cuyo grosor medio es de alrededor de 20 km, las rocas son frías y quebradizas, y al sufrir estrés se rompen, liberando energía. Más abajo, en la zona superior del manto, las rocas están mucho más calientes y están sometidas a presiones mayores, lo que las hace menos propensas a romperse. Sin embargo, aún pueden ocurrir terremotos cuando la enorme presión fuerza la salida del agua retenida en los poros de las rocas, que se vuelven más frágiles y pueden romperse, dando lugar a temblores.
Esta dinámica consigue explicar terremotos hasta los 400 km de profundidad, aún en el manto superior. La razón por la que pueden suceder aún más abajo sigue siendo un misterio a pesar de que, incluso antes de esta profundísima detección, ya se habían registrado terremotos en el manto inferior, hasta profundidades de más de 600 km. A esa profundidad, sin embargo, toda el agua tendría que haber sido ya expulsada y los poros de las rocas que la contienen están cerrados, por lo que los fluidos ya no pueden ser el detonante de un terremoto. ¿Cuál es entonces su origen?
El problema con los terremotos a una profundidad superior a los 400 km tiene que ver con la forma en que los minerales se comportan bajo presión. Gran parte del manto del planeta está formado por un mineral llamado olivino, que es verde y brillante. Y a cerca de 400 km bajo la superficie, las altas presiones hacen que los átomos de olivino se reorganicen en una estructura diferente, un mineral azulado llamado wadsleyita. Otros 100 km más abajo, la wadsleyita se reorganiza nuevamente en ringwoodita. Finalmente, a alrededor de 680 km de profundidad, la ringwoodita se descompone en dos minerales, bridgmanita y periclasa. Por supuesto, los geocientíficos no pueden explorar directamente a esas profundidades, pero pueden usar tecnología para recrear presiones extremas en sus laboratorios y simular allí estos cambios. Y debido a que las ondas sísmicas se mueven de forma distinta a través de las diferentes fases minerales, los investigadores pueden ver signos de estos cambios al observar las vibraciones causadas por los terremotos.
La última de las transiciones descritas marca el final del manto superior y el comienzo del manto inferior. Pero lo más importante de estas fases minerales no son sus nombres, sino que cada una se comporta de manera diferente. Es algo parecido a lo que sucede con el grafito y los diamantes. Ambos están hechos de carbono, pero en diferentes disposiciones. El grafito es la forma estable en la superficie de la Tierra, mientras que los diamantes son la forma estable en las profundidades del manto. Y ambos se comportan de manera muy distinta: el grafito es suave, gris y resbaladizo, mientras que los diamantes son extremadamente duros y transparentes. Del mismo modo, a medida que el olivino se transforma en sus frases de mayor presión, es más probable que se doble y menos probable que se rompa de una manera que provoque terremotos.
Pero el nuevo terremoto detectado a 751 km de profundidad está muy por debajo de esa zona de transición. De hecho, se encuentra directamente en el manto inferior. Y no está claro cómo pudo llegar a producirse. Una posibilidad es que el límite entre el manto superior y el inferior no esté justo donde los sismólogos lo sitúan. Pero también hay que tener en cuenta que el área donde se produjo el terremoto es una zona de subducción, donde una losa de la corteza oceánica se sumerge bajo una losa de corteza continental. Un sitio, pues, geológicamente muy complicado.
Según los autores del estudio, la losa de corteza en subducción podría haberse asentado en el manto inferior con la suficiente firmeza como para someter a las rocas de allí abajo a una tremenda cantidad de estrés, generando suficiente calor y presión para causar una ruptura muy inusual. Aunque también es posible que, al estar la corteza continental que se hunde mucho más fría que el manto, los minerales no hayan alcanzado la temperatura suficiente para completar los cambios de fase que se supone que deben producirse a presiones determinadas.
Sea lo que sea que causó este terremoto, los investigadores creen que no es fácil que algo así vuelva a repetirse. Por lo que es probable que se trate de un caso excepcional. Nuevos estudios en ésta y otras zonas de subducción podrán, quizá, hallar una respuesta definitiva. (José Manuel Nieves - ABC)
