Una nueva comprensión de los terremotos más profundos de nuestro planeta podría ayudar a desentrañar uno de los procesos geofísicos más misteriosos de la Tierra.

Los terremotos profundos (los que se encuentran al menos a 300 kilómetros por debajo de la superficie) no suelen causar daños, pero a menudo se sienten ampliamente. Estos terremotos pueden proporcionar pistas vitales para comprender la tectónica de placas y la estructura del interior de la Tierra. Debido a las temperaturas y presiones extremadamente altas donde ocurren los terremotos profundos, es probable que provengan de procesos físicos y químicos diferentes a los de los terremotos cerca de la superficie. Pero es difícil recopilar información sobre terremotos profundos, por lo que los científicos no tienen una explicación sólida de sus causas.

"No podemos ver directamente lo que está sucediendo donde ocurren los terremotos profundos, "dijo Magali Billen, profesor de geofísica en el Departamento de Ciencias Planetarias y Terrestres de UC Davis.

¿Qué está impulsando los terremotos profundos?

Billen construye simulaciones numéricas de zonas de subducción, donde un plato se hunde debajo de otro, para comprender mejor las fuerzas que controlan la tectónica de placas. Su trabajo reciente ayuda a explicar la distribución de terremotos profundos, mostrando que con mayor frecuencia golpean en regiones de "alta tensión" donde una placa tectónica que se hunde se dobla y se pliega.

"Estos modelos proporcionan evidencia convincente de que la tasa de deformación es un factor importante para controlar dónde ocurren los terremotos profundos, " ella dijo.

La nueva comprensión de que la deformación es un factor importante en los terremotos profundos debería ayudar a los científicos a resolver qué mecanismos desencadenan terremotos profundos y pueden proporcionar nuevas restricciones en la estructura y dinámica de la zona de subducción. Dijo Billen.

"Una vez que comprendamos mejor la física de los terremotos profundos, podremos extraer aún más información sobre la dinámica de la subducción, el impulsor clave de la tectónica de placas, " ella dijo.

Sus hallazgos fueron publicados el 27 de mayo en la revista Avances de la ciencia .

Nueva forma de estudiar terremotos profundos

Los terremotos profundos ocurren en zonas de subducción, donde una de las placas tectónicas que flotan en la superficie de la Tierra se sumerge debajo de otra y es "subducida" en el manto. Dentro de las losas de corteza que se hunden, los terremotos se agrupan en algunas profundidades y son escasos en otras. Por ejemplo, muchas losas exhiben grandes lagunas en la actividad sísmica por debajo de los 410 kilómetros de profundidad.

Los huecos de sismicidad se alinean con las regiones de la losa que se están deformando más lentamente en los modelos numéricos, Dijo Billen.

"La deformación no es la misma en todas partes de la placa, "Dijo Billen." Eso es realmente lo nuevo aquí ".

La investigación de Billen no estaba originalmente destinada a investigar terremotos profundos. Bastante, estaba tratando de comprender el lento movimiento de ida y vuelta de las fosas oceánicas profundas, donde las placas se doblan hacia abajo en las zonas de subducción.

"Decidí por curiosidad trazar la deformación en la placa, y cuando miré la trama, lo primero que me vino a la mente fue 'wow, esto parece la distribución de terremotos profundos, '", dijo." Fue una sorpresa total ".

Imitando la tierra profunda

El modelo de Billen incorpora los últimos datos sobre fenómenos como la densidad de minerales, diferentes capas en la placa de hundimiento, y observaciones experimentales de cómo se comportan las rocas a altas temperaturas y presiones.

"Este es el primer modelo que realmente reúne las ecuaciones físicas que describen el hundimiento de las placas y las propiedades físicas clave de las rocas, "Dijo Billen.

Los resultados no pueden distinguir entre las posibles causas de los terremotos profundos. Sin embargo, proporcionan nuevas formas de explorar sus causas, Dijo Billen.

"Teniendo en cuenta la restricción adicional de la tasa de deformación debería ayudar a resolver qué mecanismos están activos en la litosfera en subducción, con la posibilidad de que se requieran múltiples mecanismos, " ella dijo.

El proyecto fue apoyado por una beca de la Fundación Alexander von Humboldt y un premio de la Fundación Nacional de Ciencias. La Infraestructura Computacional para Geodinámica es compatible con el software CitcomS utilizado para las simulaciones numéricas.