Terremotos, erupciones volcánicas, placas tectónicas en movimiento: todo esto son señales de que nuestro planeta está vivo.
por Peter Rüegg, ETH Zúrich
Pero lo que se revela en las profundidades de la Tierra sorprende tanto a profanos como a científicos: a casi 3000 kilómetros bajo la superficie terrestre, fluye roca sólida que no es líquida, como la lava, ni frágil, como la roca sólida.
Así lo demuestra un nuevo estudio realizado por geocientíficos dirigido por Motohiko Murakami, profesor de Física Mineral Experimental en la ETH de Zúrich. El estudio se ha publicado en la revista Communications Earth & Environment .
Medio siglo de conjeturas
Durante más de 50 años, los investigadores han estado intrigados por una extraña zona en las profundidades de la Tierra: la llamada capa D, a unos 2700 kilómetros bajo nuestros pies. Las ondas sísmicas se comportan repentinamente allí de manera diferente: su velocidad aumenta como si viajaran a través de un material distinto. Lo que ocurre exactamente en esa capa del manto ha sido incierto durante mucho tiempo, hasta ahora.
En 2004, Murakami, profesor en la ETH de Zúrich desde 2017, descubrió que la perovskita, el principal mineral del manto inferior de la Tierra , se transforma en un nuevo mineral cerca de la capa D bajo presión extrema y temperaturas muy altas, la llamada «post-perovskita».
Los investigadores asumieron que este cambio explicaba la extraña aceleración de las ondas sísmicas. Pero esa no era la historia completa. En 2007, Murakami y sus colegas encontraron nueva evidencia de que el cambio de fase de la perovskita por sí solo no es suficiente para acelerar las ondas sísmicas .
Utilizando un sofisticado modelo informático, finalmente descubrieron algo importante: la dureza del mineral varía según la dirección en la que apuntan los cristales de posperovskita. Solo cuando todos los cristales del mineral apuntan en la misma dirección en el modelo, se aceleran las ondas sísmicas, como se observa en la capa D a una profundidad de 2700 kilómetros.
En un inusual experimento de laboratorio en la ETH de Zúrich, Murakami ha demostrado que los cristales de post-perovskita se alinean en la misma dirección bajo una enorme presión y temperaturas extremas.
Para ello, los investigadores midieron la velocidad de las ondas sísmicas en su experimento y también lograron reproducir en el laboratorio el salto que se produce en la capa D. «Por fin hemos encontrado la última pieza del rompecabezas», afirma Murakami.
La gran pregunta es: ¿qué hace que estos cristales se alineen? La respuesta es que la roca sólida del manto fluye horizontalmente a lo largo del borde inferior del manto terrestre. Los investigadores llevan mucho tiempo sospechando que este movimiento —un tipo de convección similar a la del agua hirviendo— debe existir, pero nunca han podido demostrarlo directamente.
Comienza un nuevo capítulo en la investigación de la Tierra
Murakami y sus colegas también han demostrado experimentalmente que la convección del manto de roca sólida está presente en el límite entre el núcleo y el manto terrestre, es decir, que la roca sólida, no líquida, fluye lenta pero constantemente a esta profundidad. «Este descubrimiento no solo resuelve el misterio de la capa D», sino que también abre una ventana a la dinámica en las profundidades de la Tierra», explica Murakami.
No solo es un hito, sino también un punto de inflexión. La suposición de que fluyen rocas sólidas ha pasado de ser una teoría a una certeza. «Nuestro descubrimiento demuestra que la Tierra no solo está activa en la superficie, sino que también se mueve en sus profundidades», afirma el profesor de la ETH.
Con este conocimiento, los investigadores pueden ahora comenzar a mapear las corrientes en el interior más profundo de la Tierra y así visualizar el motor invisible que impulsa los volcanes, las placas tectónicas y quizás incluso el campo magnético de la Tierra.
Más información: Motohiko Murakami et al., La textura de la fase post-perovskita controla las características de la discontinuidad sísmica D», Communications Earth & Environment (2025). DOI: 10.1038/s43247-025-02383-1
