Al mapear el calor que se escapa por debajo de la capa de hielo de Groenlandia, un científico de la NASA ha mejorado nuestra comprensión de la dinámica que domina y da forma a los planetas terrestres.

Dra. Yasmina M. Martos, un científico planetario del Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, campo magnético minado disponible públicamente, gravedad y otra información geológica para obtener pistas sobre la cantidad y distribución de calor debajo de la parte del continente de América del Norte que es Groenlandia.

Su mapa de calor resultante expuso una pista térmica debajo de Groenlandia que registra el movimiento de un continente a lo largo de la historia de la Tierra.

Se cree que Groenlandia se movió lentamente sobre una columna de manto, una fuente de gran calor, que dejó una cicatriz diagonal de calor, roca densa debajo de la superficie a medida que se desplazaba la placa tectónica. Groenlandia se trasladó desde una latitud más meridional hacia el Ártico durante 100 millones de años, un período en el que el supercontinente Pangea se estaba dividiendo en los continentes a la deriva de hoy. Finalmente, Se cree que la columna se formó en Islandia sobre la superficie del océano a través de innumerables erupciones volcánicas, un rastro visible de la existencia de la columna. en contraste con la cicatriz oculta de Groenlandia.

"No creo que haya ningún otro lugar en la Tierra donde un pedazo de continente que no haya sido afectado por él en la superficie haya registrado la historia de una pluma, "Dijo Martos." Pero está ahí, para que podamos utilizar el calor térmico para comprender la historia de la región ".

El seguimiento de esta geodinámica de los planetas ayuda a los científicos a comprender su evolución. Pero más inmediatamente, la información sobre el calor alimenta los modelos de cambio del nivel del mar en la Tierra al ayudar a los científicos a predecir el comportamiento del hielo. Esto es particularmente importante para la superficie de la tierra que, en el caso de Groenlandia, está enterrado bajo kilómetros de hielo y, por lo tanto, es difícil llegar a él. Más del 80 por ciento de Groenlandia está cubierta por hielo.

Donde hay calor puede haber una pluma

En un 1 de agosto Cartas de investigación geofísica papel, Martos y su equipo mapearon el flujo de calor geotérmico, o tasa de escape de calor, en Groenlandia. Sus modelos, asombrosamente, mostró variaciones regionales, más un camino de calor a lo largo de una peculiar ruta del noroeste al sureste de la isla.

"Esperaríamos que Groenlandia tenga una señal más uniforme de flujo de calor geotérmico en su interior, Pero ese no es el caso, "dijo Martos, el autor principal del artículo.

Otros autores incluyen a Tom A. Jordan y David G. Vaughan del British Antarctic Survey; Manuel Catalán del Real Instituto y Observatorio de la Armada Española; Thomas M. Jordan de la Universidad de Stanford y la Universidad de Bristol, y Jonathan L. Bamber, también de la Universidad de Bristol.

El equipo sugiere que la cicatriz se creó como la placa tectónica, que incluye Groenlandia, movido a través de los milenios sobre un penacho de manto que está activo debajo de la litosfera. La litosfera es la capa exterior de la Tierra; incluye la corteza y la parte superior del manto. Esta columna es un canal de roca caliente que comienza a cientos de kilómetros por debajo de la superficie. Se eleva a través del manto y llega al fondo de la litosfera. Luego, el calor se transporta a través de la litosfera y altera su composición química, que espesa la corteza.

Debido a que la región noroeste de Groenlandia se alejó de la columna antes, en los modelos de Martos parece ser significativamente más fría que el sureste. Aunque la región sur se está enfriando lentamente.

"Lo bueno es que el calor se registra ahí ahora, pero probablemente en cien millones de años ya no veremos eso, "Dijo Martos.

Una columna similar formó las islas hawaianas y actualmente está alimentando las erupciones del volcán K? Lauea. La cadena hawaiana de islas y montes submarinos que se crearon cuando la placa del Pacífico se movió sobre la columna en medio del Océano Pacífico es una representación visible del tipo de cicatriz que Martos encontró debajo de Groenlandia.

El calor debajo de la superficie de la Tierra.

Las plumas son uno de varios fenómenos geotérmicos de transporte de calor en la Tierra; su número es incierto, pero los científicos creen que podría haber hasta 20. De lo contrario, el planeta interior se calienta uniformemente por la descomposición de elementos radiactivos en las capas superiores de la Tierra. También queda calor primordial de la formación de nuestro planeta hace 4.500 millones de años, y de los meteoritos que lo golpearon. El equipo consideró estas fuentes de calor, Martos dijo, pero descartó su papel en la producción de la cicatriz porque habrían formado un patrón de calor uniforme en Groenlandia.

Otro factor que puede aumentar el calor en una ubicación específica es la actividad tectónica. Esta actividad incluye la ruptura, o la ruptura de placas continentales, lo que crea espacio para que el manto más cálido burbujee hacia la superficie y erupciones volcánicas. Pero estos fenómenos tampoco cuadraron con los hallazgos del equipo, dijo Martos, dado que Groenlandia es un cratón, o una parte antigua de continente sin eventos tectónicos importantes registrados allí.

Medir el calor sin tocar la superficie

Debido a que Groenlandia está cubierta por una capa de hielo de hasta 3 kilómetros (1.8 millas) de espesor en el centro, obtener muestras físicas del suelo debajo del hielo es casi tan difícil como obtenerlas de la Luna. Los datos de detección remota ofrecen prácticamente la única ventana a la dinámica del subsuelo de Groenlandia.

El equipo de Martos decidió analizar la información del campo magnético recopilada por magnetómetros, Instrumentos impulsados ​​por aviones que miden la fuerza del campo magnético de la Tierra. Los datos revelaron anomalías en el magnetismo de las rocas debajo de Groenlandia.

El magnetismo está relacionado con la temperatura, así, las rocas calentadas a determinadas temperaturas pierden su magnetismo. Esto suele ocurrir en las profundidades de la Tierra. Debido a que la magnetita es el mineral magnético más abundante en la parte inferior de la corteza, los investigadores estudiaron ese mineral exclusivamente. La magnetita pierde sus propiedades ferromagnéticas, o magnetismo, cuando se calienta a 1, 076 grados Fahrenheit (580 grados Celsius), un punto conocido como temperatura de Curie. Tener en cuenta el efecto de esta temperatura sobre la magnetita permitió al equipo encontrar la base del magnetismo en la corteza de Groenlandia. Desde allí, observaron las variaciones de profundidad de la ubicación de la temperatura de Curie de la magnetita para mapear el calor liberado en toda la isla.

A lo largo del camino de la pluma el equipo descubrió que la temperatura de Curie se produjo más cerca de la superficie. Esto ofreció evidencia de que la pluma había calentado el fondo de la litosfera, y que el calor seguía ahí.

El equipo también utilizó datos de gravedad para modelar las características de la litosfera y confirmar el efecto de la pluma sobre el espesor de la corteza.

En la parte central de la isla, el equipo estimó valores de flujo de calor geotérmico alrededor de 60 a 70 milivatios por metro cuadrado, o hasta un 50 por ciento más alto que el calor que escapa de las partes de la isla no afectadas por la columna. Ésta es una pequeña cantidad; una bombilla de 100 vatios, en comparación, genera tres órdenes de magnitud, o 1, 000 veces:más calor.

Todavía, dijeron Martos y sus coautores, el calor que encontraron puede derretir el hielo en la base de la capa de hielo de Groenlandia. No es asi, sin embargo, contribuir al derretimiento acelerado de los glaciares de Groenlandia. Debido a que el calor geotérmico disminuye durante períodos de tiempo tan grandes, decenas de millones de años, es probable que no haya habido cambios en el flujo de calor desde que el hielo se formó por completo en Groenlandia hace unos 3 millones de años.

Las herramientas de modelado de Martos ayudarán a los científicos a comprender mejor el efecto del calor debajo de la superficie en cosas como el derretimiento o la rotura en la base de las capas de hielo y los glaciares de la Tierra. También les ayudará a estudiar ubicaciones remotas de la Tierra y otros cuerpos rocosos de nuestro sistema solar.

Martos comenzó esta investigación mientras era becaria Marie Curie de la Unión Europea en el British Antarctic Survey.