Gracias a la tomografía sísmica moderna, los geocientíficos han descubierto que, por encima del límite núcleo-manto (CMB), a unos 2900 kilómetros bajo nuestros pies, existe una fina capa de unos 300 kilómetros de espesor con una notable complejidad estructural y heterogeneidad compositiva.
por la Universidad Nacional de Taiwán
Entre estas características se encuentran estructuras a pequeña escala conocidas como zonas de velocidad ultrabaja (ZVUL), que han suscitado un gran interés científico.
Las ZMU suelen tener solo unos cien kilómetros de ancho y decenas de kilómetros de alto, y se asemejan a pequeños parches adheridos a la base del manto. A pesar de su tamaño limitado, en comparación con el manto circundante, presentan velocidades sísmicas anómalamente más bajas y una mayor densidad.
Preguntas sin respuesta sobre las ULVZ
Sin embargo, dadas estas características extraordinarias, cómo estos parches de pequeña escala afectan la evolución termoquímica regional e incluso el presupuesto energético y el funcionamiento del campo magnético de la Tierra ha sido durante mucho tiempo una de las principales preguntas sin respuesta en la ciencia de la Tierra profunda.
Para abordar este misterio, un reciente estudio colaborativo internacional dirigido por el profesor Wen‑Pin Hsieh, investigador del Instituto de Ciencias de la Tierra de la Academia Sinica y profesor del Departamento de Geociencias de la Universidad Nacional de Taiwán, empleó espectroscopia óptica ultrarrápida acoplada con celdas de yunque de diamante de alta presión y temperatura.
Han medido con precisión la conductividad térmica de la magnesiowüstita rica en hierro, un candidato que se cree forma ULVZ. Su estudio se publica en Nature Communications .
Principales hallazgos e implicaciones
Sorprendentemente, el equipo descubrió que la magnesiowüstita, rica en hierro, presenta una conductividad térmica excepcionalmente baja, mucho menor que la de los materiales del manto circundante. Su modelado de datos sugirió además que las características únicas de las ULVZ (baja velocidad, alta temperatura y alta densidad) hacen que se comporten como mantas de aislamiento térmico localizadas en la base del manto.
Estas estructuras pueden obstaculizar significativamente la transferencia de calor del núcleo al manto, alterando la distribución espaciotemporal del flujo de calor a través del CMB. En algunas regiones, pueden incluso inducir una estratificación térmica localizada en la parte superior del núcleo. Estos efectos tienen profundas implicaciones para la evolución termoquímica a ambos lados del CMB y el balance energético que opera la geodinamo, influyendo así en la polaridad y la evolución del campo magnético terrestre.
«Estos hallazgos representan un avance significativo en nuestra comprensión del transporte de calor y la geodinámica en las profundidades de la Tierra, y marcan un paso importante para desentrañar las complejas evoluciones termoquímicas y dinamométricas que operan en las zonas más profundas de nuestro planeta», afirma el autor correspondiente, el profesor Wen-Pin Hsieh.
«Por supuesto, todavía sabemos muy poco al respecto y debemos trabajar duro para comprender mejor el funcionamiento interno y la historia de nuestro hermoso planeta».
Más información: Wen-Pin Hsieh et al., Transición de espín en magnesiowüstita y conducción térmica ultrabaja en zonas de velocidad ultrabaja, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-65430-7
