Los cristales de magnesiowustita pierden la capacidad de transmisión infrarroja cuando se aplastan. Click para agrandar
Investigadores del Laboratorio de Geofísica de la Institución Carnegie han descubierto que ciertos minerales dejan de conducir luz infrarroja a medida que se acercan al núcleo de la Tierra. A pesar de que transmiten la luz infrarroja perfectamente bien en la superficie, en realidad la absorben cuando son aplastados por las intensas presiones cerca del núcleo de la Tierra. Este descubrimiento ayudará a los científicos a comprender mejor el flujo de calor en el interior de la Tierra, así como a desarrollar nuevos modelos de formación y evolución planetaria.
Los minerales aplastados por la intensa presión cerca del núcleo de la Tierra pierden gran parte de su capacidad para conducir luz infrarroja, según un nuevo estudio del Laboratorio de Geofísica de la Institución Carnegie. Dado que la luz infrarroja contribuye al flujo de calor, el resultado desafía algunas nociones de larga data sobre la transferencia de calor en el manto inferior, la capa de roca fundida que rodea el núcleo sólido de la Tierra. El trabajo podría ayudar al estudio de las columnas de manto: columnas grandes de magma de flujo caliente que se cree que producen características como las Islas Hawaianas e Islandia.
Los cristales de magnesiowustita, un mineral común dentro de la Tierra profunda, pueden transmitir luz infrarroja a presiones atmosféricas normales. Pero cuando se aplasta a más de medio millón de veces la presión al nivel del mar, estos cristales absorben la luz infrarroja, lo que dificulta el flujo de calor. La investigación aparecerá en la edición del 26 de mayo de 2006 de la revista Science.
Los miembros del personal de Carnegie, Alexander Goncharov y Viktor Struzhkin, con su compañero postdoctoral Steven Jacobsen, prensaron cristales de magnesiowustita utilizando una celda de yunque de diamante, una cámara unida por dos diamantes superduros capaces de generar una presión increíble. Luego hicieron brillar una luz intensa a través de los cristales y midieron las longitudes de onda de luz que lo atravesaron. Para su sorpresa, los cristales comprimidos absorbieron gran parte de la luz en el rango infrarrojo, lo que sugiere que la magnesiowustita es un mal conductor del calor a altas presiones.
"El flujo de calor en el interior profundo de la Tierra juega un papel importante en la dinámica, estructura y evolución del planeta", dijo Goncharov. Hay tres mecanismos principales por los cuales es probable que el calor circule en la Tierra profunda: conducción, transferencia de calor de un material o área a otro; radiación, el flujo de energía a través de luz infrarroja; y convección, el movimiento de material caliente. "La cantidad relativa de flujo de calor de estos tres mecanismos está actualmente bajo intenso debate", agregó Goncharov.
La magnesiowustita es el segundo mineral más común en el manto inferior. Como no transmite bien el calor a altas presiones, el mineral en realidad podría formar parches aislantes alrededor de gran parte del núcleo de la Tierra. Si ese es el caso, la radiación podría no contribuir al flujo de calor general en estas áreas, y la conducción y la convección podrían desempeñar un papel más importante en la ventilación del calor del núcleo.
"Todavía es demasiado pronto para decir exactamente cómo afectará este descubrimiento a la geofísica de la Tierra Profunda", dijo Goncharov. "Pero gran parte de lo que suponemos sobre la Tierra profunda se basa en nuestros modelos de transferencia de calor, y este estudio cuestiona mucho de eso".
Fuente original: Institución Carnegie
