El manto profundo de la Tierra podría estar 'electrificado' y esconder ríos de protones

A pesar de que las tres cuartas partes de la superficie terrestre están cubiertas por agua más o menos común (ya sea en forma de líquido, hielo o vapor), en el interior de nuestro planeta, donde las presiones y temperaturas aumentan a cada paso, este elemento se convierte en variedades mucho más 'exóticas'. Por ejemplo, el agua se esconde 'incrustada' en muchos minerales (llamados minerales hidratados ) en forma de moléculas de hidroxilo (OH). De hecho, cada vez más estudios apuntan a que existen ingentes cantidades de agua (incluso mucho más que en la superficie) encerradas en los minerales hidratados del interior terrestre.

Pero lo que el equipo de investigadores liderado por Qingyang Hu , Duckyoung Kim y Jin Liu , del Centro de Investigación Avanzada en Ciencia y Tecnología de Alta Presión en China, descubrió fue que uno de esos minerales hidratados también entra en una fase superiónica exótica, similar al hielo superiónico de los planetas gigantes, creando verdaderos ríos de protones que viajan por el interior de la Tierra.

El equipo se fijó concretamente en el óxido-hidróxido de hierro mineral hidratado (FeOOH) en unas condiciones de 1700 ° C y 800.000 veces la presión atmosférica norma l utilizando una técnica de calentamiento por láser en una celda de yunque de diamante. «Estas condiciones de presión y temperatura garantizan que una gran parte del manto inferior de la Tierra pueda albergar el mineral hidratado superiónico y, a su vez, que estas regiones profundas puedan tener ríos hechos de protones, que fluyen a través de los sólidos», explica Kim.

Además, comprobaron que, efectivamente, había un aumento abrupto en la conductividad eléctrica alrededor de los 1.500-1.700 ° C y a 121.000 veces la presión atmosférica normal, lo que indica que el hidrógeno difusivo había cubierto toda la muestra sólida y, por lo tanto, había entrado en un estado superiónico.

El equipo piensa que el FeOOH no es el único mineral que entra en fases superiónicas , pero que se necesitan más estudios para confirmarlo. Aún así, los investigadores señalan que este trabajo tiene importantes implicaciones para las ciencias de la Tierra porque «una fase superiónica cambiará drásticamente la imagen geofísica de la conductividad eléctrica, el magnetismo y el transporte de materiales».

En palabras de los autores: «Antes se pensaba que la convección del manto era lenta, a menudo podía tardar del rango de miles a millones de años. No hay una observación directa de cómo los materiales circulan a miles de kilómetros por debajo de la superficie. Sin embargo, la existencia de una fase superiónica sugiere que la tasa de convección del manto podría ser magnitudes más alta. Al igual que los ríos, el hidrógeno de rápido movimiento conecta regiones remotas transportando calor y masa. La Tierra sólida podría ser más dinámica de lo que se pensaba».