Una nueva investigación sobre la química del oxígeno y el hierro en las condiciones extremas que se encuentran en las profundidades de la Tierra podría explicar un antiguo misterio sísmico llamado zonas de velocidad ultrabaja. Publicado en Naturaleza , los hallazgos podrían tener implicaciones de gran alcance en nuestra comprensión de la historia geológica de la Tierra, incluyendo eventos que alteran la vida como el Gran Evento de Oxigenación, que ocurrió hace 2.4 mil millones de años.

Sentado en el límite entre el manto inferior y el núcleo, 1, 800 millas debajo de la superficie de la Tierra, Las zonas de ultra baja velocidad (UVZ) son conocidas por los científicos debido a sus inusuales firmas sísmicas. Aunque esta región es demasiado profunda para que los investigadores la observen directamente, instrumentos que pueden medir la propagación de ondas sísmicas provocadas por terremotos les permiten visualizar cambios en la estructura interior de la Tierra; similar a cómo las mediciones de ultrasonido permiten a los profesionales médicos observar el interior de nuestro cuerpo.

Estas mediciones sísmicas permitieron a los científicos visualizar estas zonas de velocidad ultrabaja en algunas regiones a lo largo del límite entre el núcleo y el manto. observando la desaceleración de las ondas sísmicas que los atraviesan. Pero saber que existen los UVZ no explica qué los causó.

Sin embargo, Los hallazgos recientes sobre la química del hierro y el oxígeno en las condiciones de la Tierra profunda proporcionan una respuesta a este misterio de larga data.

Resulta que el agua contenida en algunos minerales que son arrastrados hacia la Tierra debido a la actividad de la tectónica de placas podría, bajo presiones y temperaturas extremas, dividir:liberar hidrógeno y permitir que el oxígeno residual se combine con el metal de hierro del núcleo para crear un nuevo mineral de alta presión, peróxido de hierro.

Dirigido por Ho-kwang "Dave" Mao de Carnegie, el equipo de investigación cree que hasta 300 millones de toneladas de agua podrían transportarse al interior de la Tierra cada año y generar aguas profundas, depósitos masivos de dióxido de hierro, que podría ser la fuente de las zonas de velocidad ultrabaja que ralentizan las ondas sísmicas en el límite entre el núcleo y el manto.

Para probar esta idea, El equipo utilizó herramientas sofisticadas en el Laboratorio Nacional Argonne para examinar la propagación de ondas sísmicas a través de muestras de peróxido de hierro que se crearon bajo condiciones de temperatura y presión que imitan a la Tierra profunda empleando una celda de yunque de diamante calentada con láser. Descubrieron que una mezcla de roca del manto normal con un 40 a 50 por ciento de peróxido de hierro tenía la misma firma sísmica que las enigmáticas zonas de ultra baja velocidad.

Para el equipo de investigación, Uno de los aspectos más emocionantes de este hallazgo es el potencial de una reserva de oxígeno en las profundidades del interior del planeta. que si se libera periódicamente a la superficie de la Tierra podría alterar significativamente la atmósfera primitiva de la Tierra, potencialmente explicando el dramático aumento de oxígeno atmosférico que ocurrió hace unos 2.400 millones de años según el registro geológico.

"Encontrar la existencia de un depósito de oxígeno interno gigante tiene muchas implicaciones de largo alcance, "Mao explicó." Ahora deberíamos reconsiderar las consecuencias de los estallidos esporádicos de oxígeno y sus correlaciones con otros eventos importantes en la historia de la Tierra, como la formación de bandas de hierro, tierra bola de nieve extinciones masivas, basaltos de inundación, y grietas del supercontinente ".