Las plumas del manto son columnas hipotéticas de roca caliente que se elevan del manto de la tierra, que se cree que son responsables de los puntos calientes volcánicos y grandes provincias ígneas. Si bien su existencia todavía se debate, varias líneas de evidencia sugieren su presencia:
1. Volcanismo del punto de acceso:
* Distribución espacial: Los puntos de acceso se encuentran en áreas lejos de los límites de la placa, a menudo en cadenas lineales con una progresión de la edad, lo que indica el movimiento de la placa sobre un penacho estacionario. Esto se ve en la cadena hawaiana-emperador, la cadena Marquesas y las Islas Galápagos.
* Composición química: Las lavas del punto de acceso a menudo tienen firmas geoquímicas únicas, distintas de las que se encuentran en crestas o zonas de subducción del océano medio, lo que sugiere una fuente profunda. Esto incluye altas concentraciones de helio-3, un isótopo primordial, que indica un origen del manto.
* Volumen de erupciones: Los puntos de acceso a menudo producen grandes volúmenes de material volcánico, formando volcanes de escudo masivos o grandes provincias ígneas, que sugieren una fuente poderosa.
2. Tomografía sísmica:
* Velocidades sísmicas bajas: Las ondas sísmicas viajan más lento a través del material más caliente. Las imágenes tomográficas muestran zonas de baja velocidad debajo de los puntos calientes, interpretadas como columnas calientes y crecientes.
* Plumas anchas: Las imágenes tomográficas revelan zonas amplias de baja velocidad que se extienden desde el manto inferior hasta la superficie, lo que respalda la hipótesis del penacho.
3. Modelado geodinámico:
* Simulaciones numéricas: Los modelos matemáticos que incorporan la convección del manto y las anomalías térmicas pueden simular la formación y el aumento de las plumas, las características observadas de los puntos calientes y las grandes provincias ígneas.
* Predecir la dinámica de la pluma: Los modelos pueden predecir la trayectoria y la evolución de las plumas, ayudando a comprender su influencia en las características de la superficie.
4. Observaciones geofísicas:
* Anomalías de gravedad: Las columnas calientes son menos densas que el manto circundante, lo que causa una disminución de la gravedad sobre los puntos calientes.
* Altura geoidal: El geoides, una medida de la forma de la Tierra, muestra protuberancias sutiles sobre los puntos de acceso, lo que puede indicar la influencia de las columnas ascendentes.
Desafíos y debates:
A pesar de la evidencia sustancial, la existencia y la naturaleza de las plumas del manto todavía se debaten. Algunas críticas incluyen:
* Explicaciones alternativas: Algunos argumentan que los puntos de acceso pueden explicarse por procesos a profundidades menos profundas dentro del manto, sin requerir columnas.
* Resolución limitada: La tomografía sísmica proporciona una resolución limitada, y algunas anomalías interpretadas como plumas podrían representar otras estructuras del manto.
* Debate sobre el origen de la pluma: Hay un debate en curso sobre si las plumas se originan en el límite del manto central o más profundo dentro del manto.
Investigación futura:
Investigaciones continuas centradas en mejorar las imágenes sísmicas, desarrollar modelos geodinámicos más sofisticados y analizar firmas geoquímicas de puntos de acceso proporcionará una mayor visión de la naturaleza y la evolución de las columnas de manto.
En conclusión, si bien la evidencia de las plumas del manto es convincente, el debate sobre su existencia y propiedades continúa. Se necesita más investigación para refinar nuestra comprensión de estas características enigmáticas y su papel en la configuración de la superficie de la Tierra.
