El hidrógeno a temperatura elevada crea una alta conductividad eléctrica en el manto de la Tierra.

Un nuevo trabajo de los científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) muestra la dispersión del agua (incorporada como hidrógeno en olivino, el mineral más abundante en el manto superior), podría explicar la alta conductividad eléctrica observada en la astenosfera (parte del manto superior justo debajo de la litosfera que está involucrada en el movimiento de las placas tectónicas). La investigación aparece en Informes científicos .

El trabajo podría conducir a una mejor comprensión de la distribución actual del agua en el manto, lo que tiene fuertes implicaciones para la dinámica y la evolución planetaria. Los investigadores dijeron que tal información podría proporcionar evidencia clave de por qué la Tierra es el único cuerpo planetario conocido en nuestro sistema solar que desarrolla placas tectónicas y retiene océanos de agua líquida en su superficie.

"Abordamos el problema desde una perspectiva diferente, utilizando nuevas mediciones de difusión de hidrógeno para inferir cuál sería la contribución del hidrógeno a la conductividad eléctrica, "dijo Wyatt Du Frane de LLNL, el investigador principal del proyecto. "Nuestros experimentos con olivino indicaron una mayor dependencia de la temperatura de lo que se pensaba anteriormente que ocurría para este fenómeno. La contribución del hidrógeno a la conductividad eléctrica, aunque modesto a temperaturas más bajas, se vuelve bastante grande a las temperaturas que se espera que ocurran en el manto ".

Los minerales formados en las profundidades del manto y transportados a la superficie de la Tierra contienen decenas a cientos de partes por millón en peso (ppm en peso) de agua. proporcionando evidencia de la presencia de agua disuelta en el interior de la Tierra. Incluso a estas bajas concentraciones, el agua afecta en gran medida las propiedades físico-químicas de los materiales del manto. La difusión de hidrógeno controla el transporte de agua en el manto superior de la Tierra, pero hasta ahora no se entendía completamente por olivino.

La hidrosfera de la Tierra es una característica distintiva de nuestro planeta donde océanos masivos afectan su clima y sustentan su ecosistema. La distribución del agua en la Tierra no se limita a su capa más externa (hidrosfera y minerales hidratados), pero se extiende a grandes profundidades dentro del planeta. Litosfera oceánica descendente (en las zonas de subducción) y magmas ascendentes (en las dorsales oceánicas, volcanes y puntos calientes) son vehículos para el transporte de H2O entre la superficie y el interior profundo de la Tierra.

"La cantidad de hidrógeno necesaria para igualar las mediciones geofísicas de la conductividad eléctrica dentro de la Tierra está en consonancia con las concentraciones que se observan en los basaltos oceánicos. Esto demuestra que las mediciones geofísicas de la conductividad eléctrica son una herramienta prometedora para trazar un mapa de la distribución del agua en las profundidades de la Tierra, "Dijo Du Frane.