Un estudio revela por qué las misteriosas estructuras del manto terrestre contienen pistas sobre la vida en la Tierra

En un estudio publicado en Nature Geoscience de Rutgers, Yoshinori Miyazaki, en colaboración con otros investigadores, ofrece una nueva y sorprendente explicación para estas anomalías y su papel en la configuración de la capacidad de la Tierra para sustentar la vida.

Misteriosas zonas en el interior de la Tierra del tamaño de continentes

Estas estructuras, conocidas como grandes zonas de baja velocidad de corte y zonas de velocidad ultrabaja, se ubican en el límite entre el manto y el núcleo terrestre, a casi 2900 kilómetros bajo la superficie. Las grandes zonas de baja velocidad de corte son enormes masas de roca densa y caliente, del tamaño de continentes. Una se encuentra bajo África; la otra, bajo el océano Pacífico. Las zonas de velocidad ultrabaja son delgadas capas de material fundido adheridas al núcleo como charcos de lava. Ambos tipos de estructuras ralentizan drásticamente las ondas sísmicas, lo que indica una composición inusual.

«No se trata de rarezas aleatorias», afirmó Miyazaki, profesor adjunto del Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de la Facultad de Artes y Ciencias de Rutgers. «Son huellas dactilares de los albores de la historia de la Tierra. Si logramos comprender por qué existen, podremos entender cómo se formó nuestro planeta y por qué se volvió habitable».

Hace miles de millones de años, la Tierra estaba cubierta por un océano global de magma, explicó Miyazaki. A medida que se enfriaba, los científicos esperaban que el manto formara capas químicas diferenciadas, de forma similar a como el jugo congelado se separa en concentrado azucarado y hielo acuoso. Sin embargo, los estudios sísmicos no muestran una estratificación tan marcada. En cambio, grandes áreas de baja velocidad de corte y zonas de velocidad ultrabaja forman acumulaciones irregulares en la base del planeta.

«Esa contradicción fue el punto de partida», dijo Miyazaki. «Si partimos del océano de magma y hacemos los cálculos, no obtenemos lo que vemos hoy en el manto terrestre. Faltaba algo».

Sus colaboradores concluyeron que la pieza faltante es el propio núcleo. Su modelo sugiere que, a lo largo de miles de millones de años, elementos como el silicio y el magnesio se filtraron del núcleo al manto, mezclándose con él e impidiendo una fuerte estratificación química. Esta infusión podría explicar la extraña composición de grandes zonas de baja velocidad de cizallamiento y zonas de velocidad ultrabaja, que pueden considerarse restos solidificados de lo que los científicos denominaron un "océano de magma basal" contaminado por material del núcleo.

"Lo que propusimos fue que podría provenir de material que se filtra del núcleo", dijo Miyazaki. "Si se añade el componente del núcleo, podría explicar lo que vemos ahora mismo".

El descubrimiento va más allá de la química de las profundidades terrestres, afirmó Miyazaki.

Esto podría ayudar a explicar por qué la Tierra tiene océanos y vida, mientras que Venus es un invernadero abrasador y Marte un desierto helado.

«La Tierra tiene agua, vida y una atmósfera relativamente estable», dijo Miyazaki. «La atmósfera de Venus es cien veces más densa que la de la Tierra y está compuesta principalmente de dióxido de carbono, mientras que la de Marte es muy tenue. No comprendemos del todo el porqué. Pero lo que sucede en el interior de un planeta, es decir, cómo se enfría, cómo evolucionan sus capas, podría ser una parte importante de la respuesta».

Al integrar datos sísmicos, física mineral y modelado geodinámico, el estudio reconcibió grandes zonas de baja velocidad de cizallamiento y zonas de velocidad ultrabaja como pistas vitales para los procesos formativos de la Tierra. Estas estructuras podrían incluso alimentar focos volcánicos como Hawái e Islandia, conectando las profundidades de la Tierra con su superficie.

"Este trabajo es un excelente ejemplo de cómo la combinación de la ciencia planetaria, la geodinámica y la física mineral puede ayudarnos a resolver algunos de los misterios más antiguos de la Tierra", afirmó Jie Deng, de la Universidad de Princeton, coautor del estudio. "La idea de que el manto profundo aún pudiera conservar la memoria química de las interacciones tempranas entre el núcleo y el manto abre nuevas vías para comprender la singular evolución de la Tierra".

Basándose en esa idea, los investigadores dicen que cada nueva pieza de evidencia ayuda a llenar vacíos en la historia temprana de la Tierra, convirtiendo pistas dispersas en una imagen más clara de su evolución.

Referencia

Deng, J., Miyazaki, Y., Yuan, Q. et al. Deep mantle heterogeneities formed through a basal magma ocean contaminated by core exsolution. Nat. Geosci. 18, 1056–1062 (2025). https://doi.org/10.1038/s41561-025-01797-y