Físicos descubren una nueva capa en el manto de la Tierra

Físicos de Estados Unidos y Francia afirman haber demostrado que existe una capa previa y desconocida en el manto inferior de la Tierra donde el estado del espín de los electrones de hierro cambia, causando un cambio en la densidad del manto. Los investigadores descubrieron la “zona de transición del espín” sometiendo muestras de laboratorio de material del manto inferior a altas presiones y temperaturas. Sus hallazgos podrían afectar a nuestra comprensión de cómo las ondas sísmicas se propagan a través del interior de la Tierra (Science 317 1740).

Un corte de la Tierra ilustra cómo, conforme aumentan la presión y la temperatura hacia el núcleo, los espines de los electrones de hierro cambian de estado. (Crédito: Grupo de Jung-Fu Lin)

A una profundidad de entre 650 y 2800 km bajo la superficie de la Tierra, el manto inferior conforma aproximadamente la mitad del volumen de la Tierra y está hecho en su mayor parte de compuestos que contienen los elementos oxígeno, magnesio y silicio. Aproximadamente el 5%, sin embargo, es hierro, contenido en compuestos como la magnesiowustita (un óxido de hierro-magnesio) y silicatos como la perovskita (silicato de hierro-magnesio).

Los científicos saben que el estado del espín de los electrones del hierro ayudan a gobernar las propiedades físicas del manto tales como su densidad y la velocidad con la que el sonido pasa a través del él. Recientemente los teóricos han demostrado que los espines deberían cambiar gradualmente de un estado de “alto” a “bajo” cuando la presión y temperatura se incrementan con la profundidad por encima de 135 Gpa y 4000 K en la parte baja del manto inferior. Pero ahora Jung-Fu Lin del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore y sus colegas de otras instituciones estadounidenses y la Instalación Europea de Radiación del Sincrotrón en Francia han demostrado que la transición es algo más repentina.

El grupo de Lin expuso magnesiowustita a variadas presiones en una célula yunque de diamante mientras lo calentaban con un láser, y caracterizaban el estado del espín usando espectroscopia de emisión de rayos-X. Hallaron que existe una región de transición donde los estados del espín se intercambian, entre los 1000 y 2200 km de profundidad. “Nuestros resultados indican una nueva capa que se define por la transición de espín, llamada zona de transición de espín”, dijo Lin. Los investigadores creen que los silicatos de perovskita –la fuente más común de hierro en el manto inferior – también deberían exhibir la zona de transición de espín, aunque aún no lo han probado.


Autor: Jon Cartwright
Fecha Original: 20 de septiembre de 2007
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Comments (5)

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  2. [...] Nueva zona interior de la Tierra es propuesta Septiembre 23, 2007 Posted by Andrea Naranjo in Escepticismo, investigación y producción. trackback Ampliación: Ciencia Kanija – Físicos descubren una nueva capa en el manto de la Tierra [...]

  3. [...] Físicos descubren una nueva capa en el manto de la Tierra [...]

  4. mala explicacion definan mas corto o resuman

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