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El “Agujero gravitacional” que hay en la Tierra y la explicación de cómo se formó

En la Tierra hay partes donde el valor estándar de la gravedad que se usa para su estudiarla.

Ilustración de cómo sería el interior de la Tierra con sus capas, de composición, viscosidad y temperaturas distintas, diferenciadas.| Foto: ESA

Cuando se estudia la Tierra en la escuela primaria, nos suelen explicar que su forma es la de una esfera achatada por los polos. Más adelante nos dicen que su gravedad es de 9,8 m/s2.

La realidad es que la Tierra es similar a una papa: no es una esfera homogénea, sino un geoide con muchas irregularidades. Esto supone también que su densidad varía en cada región del globo y, por ende, la gravedad no es igual en todos lados.

Anomalías

Así, en la Tierra hay partes donde el valor estándar de la gravedad que se usa para su estudiarla, varía. A esta variación se le llama anomalías, y pueden ser positivas, cuando el valor de la gravedad (g) es mayor que el estándar, o negativas, cuando es menor.

Aquí es donde entra el “agujero gravitacional”.

Investigación

En esta región tiene “una gran anomalía de gravedad, enorme, la más importante de la Tierra”, le dice a BBC Mundo la doctora en Geología Gabriela Fernández Viejo, de la Universidad de Oviedo.

La experta, sin embargo, advierte que este “agujero” no es una zona donde se hunden las cosas, ni los objetos caen más rápido, ni siquiera es un hueco visible.Hace décadas que los gravímetros de los barcos midieron esta anomalía y luego satélites más sofisticados han refinado los cálculos.

Pero no había una explicación clara de por qué ocurría este fenómeno.Hasta ahora, que un estudio reciente demuestra con mucha precisión cómo pudo producirse esta anomalía.

Qué es el Agujero gravitacional

Este “agujero gravitacional” es el punto más bajo en el geoide de la Tierra. Está ubicado en el océano Índico, al sur de la península del Indostán.

Es una depresión circular que se hunde 105 metros por debajo del nivel promedio del mar. Y tiene una extensión de más de 3 millones de kilómetros cuadrados.

El nombre con el que los expertos lo conocen es Bajo Geoide del Océano Índico (IOGL, por sus siglas en inglés) y hay numerosas hipótesis sobre cómo pudo crearse este espacio que registra la gravedad más baja del planeta.

Hay punto de inicio básico

Si hacemos memoria de lo que aprendimos en primaria, seguro recordamos que la gravedad es proporcional a la masa. Así, menos masa implica que hay menor gravedad.

De esta premisa, que en la zona del “agujero gravitacional” hay menos masa, es de la que han partido todas las explicaciones de los geofísicos. En lo que no logran ponerse de acuerdo es a qué se debe esa menor cantidad de masa.

Muchas hipótesis, ninguna completa

“Los modelos que había hasta ahora explicaban la falta de masa en el Índico basándose en que había una serie de slabs o placas oceánicas que han quedado subducidas al chocar”, cuenta Fernández.

Los slabs o cortezas de esta zona son antiguas y provienen del antiguo Tetis, un océano que estaba ente los continentes de Gondwana y Laurasia en la era Mesozoica, un periódo entre 250 millones de años y 66 millones de años, previo a la aparición del océano Índico.

Cuando la placa india se desprendió del supercontinente de Gondwana para chocar con la placa euroasiática, a su vez, la placa de Tetis, que formaba un océano entre ellas, se hundió en el manto.

Por otro lado, las velocidades sísmicas son un dato que los geólogos conocen y que se explican con las distintas densidades y temperaturas de las capas del planeta. Explica Fernández que “los únicos datos que tenemos del interior de la Tierra son los referentes a la sismología”.

Y justamente en esto fallaban los modelos anteriores. “Decían que esta anomalía gravitacional se debía solo a los slabs y no explicaba otras cosas, como las velocidades sísmicas que hay en la zona”, sostiene Fernández.

Los geocientíficos Debanjan Pal y Attreyee Ghosh, del Instituto Indio de Ciencias y autores de la más reciente investigación sobre este fenómeno, sostienen que “los estudios anteriores analizaron la anomalía actual y no se preocuparon por cómo surgió”.

Un nuevo modelo

Pal lleva años tratando de explicar el origen de esta anomalía más allá de la creación de placas en la era Mesozoica.

Con los avances de la computación ha logrado crear un modelo que, a juicio de Fernández, “es el más convincente, explica los datos de las velocidades sísmicas, por qué se ha producido con en el tiempo, los movimientos en las placas tectónicas que se dieron y cuándo puede acabarse el fenómeno de seguir ese mismo movimiento”.

El equipo de Pal simuló 19 escenarios diferentes para el movimiento de las placas tectónicas y los cambios habidos en el manto terrestre durante los últimos 140 millones de años.

Para hacerlo, usaron distintos parámetros, como la viscosidad o la densidad que tiene el manto, la temperatura, la resistencia de las placas de las placas o el tiempo de deformación.

En cada simulación jugaron con distintos valores de esos parámetros y contrastaron el resultado con los datos que efectivamente hay, es decir, con el geoide real de la Tierra observado por los satélites.

En seis de las simulaciones, la forma y la amplitud del geoide bajo del océano Índico coincidieron estrechamente con los datos reales. Quiere decir que, tras jugar con 19 distintos posibles escenarios, los resultados de 6 de ellos coincidieron con lo que hoy se observa en la naturaleza.

Por qué ocurre

Si para los modelos anteriores las placas oceánicas de Tetis eran clave, en el estudio de Pal y Ghosh su contribución “es necesaria para generar la anomalía, pero es sencundaria”.

Cuando la placa india se desprendió del supercontinente de Gondwana para chocar con la placa euroasiática, la placa de Tetis que formaba un océano entre ellas se hundió en el manto. Hasta aquí era lo que teníamos con los estudios anteriores.

Pero ahora entra en juego otra zona del planeta: África Oriental.

Durante decenas de millones de años, la placa de Tetis, más fría, “se fue hundiendo hacia el manto inferior y viajó hacia África, allí interaccionó con una región de magma caliente, específicamente debajo de África oriental”, cuenta Fernández.

De esta interacción entre una placa más fría y otra más caliente se genera una perturbación, una suerte de columnas que, a su vez, se movieron de nuevo hacia el océano Índico, donde actualmente está la anomalía gravitacional.

Este material que se mueve se conoce como “plumas de manto” es magma caliente, menos denso y justamente por esas características es que se eleva sobre el resto de materiales.

Fernández subraya que “en otras zonas de baja densidad y baja gravedad se podía ver la presencia de plumas de manto y así poder decir que la causa de esa gravedad menor era un material menos denso. Pero en el océano Índico no era tan evidente, no se sabía de dónde salía el material menos denso”.

“Pal y Ghosh lo que hacen es mostrar que hay plumas de manto porque vienen movidas de otro lugar”, sostiene.

A juicio de la experta, el nuevo modelo hecho por el centro indio “se adapta a la historia geológica, a los datos objetivos y a los modelos de convección del manto”. Y, dice Fernández, refina la teoría de la tectónica de placas.

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