Dos nuevos minerales identificados en experimentos extremos podrían almacenar agua a miles de kilómetros de profundidad y aportar pistas sobre la composición del manto terrestre.
Los experimentos indican que ambos compuestos pueden ser estables en las condiciones del manto inferior y almacenar cantidades importantes de agua.
El agua de la Tierra no está solamente en los océanos, los ríos, los glaciares y las nubes. Una parte podría encontrarse mucho más cerca del centro del planeta, atrapada en minerales sometidos a enormes presiones y temperaturas.
Un nuevo estudio identificó en laboratorio dos minerales de oxihidróxidos de hierro hasta ahora desconocidos, capaces de mantenerse estables bajo las condiciones extremas del manto inferior. El hallazgo podría aportar nuevas pistas sobre cómo se almacena el agua en el interior de la Tierra.
Agua atrapada dentro de minerales
El manto terrestre se extiende aproximadamente desde los 660 hasta los 2.900 kilómetros de profundidad, donde comienza el núcleo externo. En esta gigantesca capa de roca, pequeñas cantidades de agua pueden modificar las propiedades de los minerales y facilitar la deformación y el movimiento lento de las rocas.
Sin embargo, todavía existen muchas dudas sobre dónde se almacena el agua en las regiones más profundas.
Para investigar nuevas posibilidades, los científicos recrearon en laboratorio las condiciones del interior terrestre utilizando celdas de yunque de diamante calentadas con láser. Estos dispositivos permiten comprimir pequeñas muestras y someterlas a presiones y temperaturas extremas.
Así identificaron dos nuevas fases de oxihidróxidos de hierro, denominadas Fe5O12Hx y Fe7O12Hx. Los experimentos indican que ambos compuestos pueden ser estables en las condiciones del manto inferior y almacenar cantidades importantes de agua.
Lo llamativo es que ni siquiera necesitan grandes cantidades para formarse. En algunos experimentos, el material inicial contenía menos del 0,1 % de agua, pero esa pequeña cantidad de hidrógeno fue suficiente para estabilizar los nuevos minerales.
Un posible depósito de agua durante miles de millones de años
El descubrimiento plantea una posibilidad interesante sobre la historia temprana de nuestro planeta. Los investigadores creen que estos minerales pudieron formarse cuando la Tierra todavía tenía un enorme océano de magma que comenzaba a enfriarse y cristalizar.
El manto terrestre se extiende aproximadamente desde los 660 hasta los 2.900 kilómetros de profundidad.
Como los nuevos compuestos son más densos que las rocas que los rodean, podrían haberse hundido hacia las regiones más profundas del manto y acumulado cerca del límite con el núcleo, almacenando agua durante miles de millones de años.
Pero ese almacenamiento no necesariamente sería permanente. Si las corrientes del manto transportan estos materiales hacia zonas menos profundas, la disminución de la presión podría desestabilizar los minerales y provocar la liberación del agua. Parte de ella podría incorporarse entonces a otros minerales y eventualmente regresar hacia la superficie a través de los movimientos ascendentes del manto y la actividad volcánica.
Una posible pista para otro misterio del interior terrestre
Los nuevos resultados también podrían ayudar a interpretar unas estructuras sísmicas conocidas como zonas de velocidad ultrabaja, detectadas cerca del límite entre el manto y el núcleo. Su origen todavía no está completamente explicado.
Los investigadores señalan además una posible relación con la denominada «fase H», una estructura mineral observada anteriormente en experimentos sometidos a presiones extremas. Pequeñas cantidades de humedad podrían haber aportado allí el hidrógeno necesario para formar uno de los nuevos compuestos.
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Aun así, el descubrimiento está lejos de cerrar el misterio. Todavía es necesario determinar cuánta agua pueden almacenar estos minerales, cuánto tiempo pueden conservarla y qué ocurre cuando alcanzan el límite entre el manto y el núcleo.
Y hay una cuestión fundamental: todavía no se ha demostrado que estos minerales existan realmente en el interior de la Tierra. Por ahora, los experimentos de laboratorio ofrecen una nueva hipótesis sobre uno de los grandes reservorios ocultos de agua de nuestro planeta.
