En un triunfo geológico, los científicos están perforando una ventana en el manto de la Tierra

La nueva campaña, de un barco perforador oceánico llamado DECISIÓN JOIDESTécnicamente, no se perforó en el manto, y el agujero no fue el más profundo jamás perforado debajo del fondo del océano. En cambio, los investigadores excavaron en una “ventana tectónica” especial en el Atlántico Norte, donde el taladro no tiene que hacer un túnel sino golpear la tierra. Aquí, la roca del manto ha sido empujada más cerca de la superficie a medida que el fondo del océano se desintegra lentamente en las cercanas Dorsales del Atlántico Medio.

El 1 de mayo comenzaron a cavar el hoyo, conocido como el U1601C. Andrew McKeag, el científico jefe de la misión, esperaba hacer un “agujero” poco profundo porque el récord de perforación en la roca del manto, establecido en la década de 1990, era de solo una décima de milla. Los investigadores esperaban recuperar suficientes muestras para ayudar a explicar cómo las reacciones químicas entre las rocas del manto y el agua podrían dar lugar a la vida en nuestro planeta. Pero la perforación oceánica puede ser una empresa incierta: los taladros se atascan o las muestras de rocas largas recuperadas pueden ser solo muestras parciales.

Esta vez, sin embargo, el taladro arrojó tubo tras tubo de roca oscura, muchos de los cuales estaban sorprendentemente completos.

Siguió profundizando más y más hasta que todos en la fiesta científica dijeron: “Oye, eso es lo que queríamos desde el principio. Desde 1960, hemos querido obtener un cráter tan profundo en el manto rocoso. Cuando el equipo dejó de perforar el 2 de junio, el equipo tomó muestras de roca de 4157 pies debajo del fondo del mar.

“Hemos cumplido una ambición que ha impulsado a la comunidad científica durante muchas décadas”, dijo McKeag.

Los científicos en la Tierra han estado observando ansiosamente la misión, anticipando el premio gordo de los datos que abrirán una nueva ventana a las profundidades de la Tierra y alimentarán años de investigación.

dijo Andrew Fisher, un hidrogeólogo de la Universidad de California, Santa Cruz, quien asesora a un estudiante graduado que estaba en el barco y ha sido visto. Progresión a distancia.

En 1909, el sismólogo croata Andrija Muhorovicic descubrió un límite dentro de la Tierra.

Los Mohorovii monitorearon cómo las ondas sísmicas generadas por un terremoto viajan a través de la Tierra, de manera similar al uso de rayos X para sondear el interior de un cuerpo humano. Cerca de la superficie, las ondas sísmicas viajaban a una sola velocidad, pero después de cierta área alrededor del mundo, se movían más rápido, lo que indica que las ondas viajaban a través de dos capas distintas de roca.

Esta discontinuidad, llamada moho, ahora se reconoce como La línea entre la corteza terrestre y el manto. Su profundidad varía, pero el manto generalmente comienza a unas cinco millas por debajo del fondo del océano ya unas 20 millas por debajo de los continentes.

dijo Jessica Warren, profesora de geociencias en la Universidad de Delaware, quien también estaba monitoreando el Proyecto de Telemetría de Progreso. “Si queremos entender la Tierra como un todo, hay una enorme cantidad de roca debajo”.

El núcleo interno de la Tierra parece estar desacelerando su rotación

El manto no es completamente desconocido. De vez en cuando, las erupciones volcánicas arrojan fragmentos de él: trozos de peridoto verdoso, el tipo de roca que domina el manto superior, incrustado en rocas basálticas. Pero estas muestras, llamadas xenolitos del mantoSin embargo, tiene sus limitaciones, ya que a menudo es masticado y ahuecado en su viaje a la superficie. También hay ofiolitas, que son láminas de corteza oceánica teñidas con parte del manto superior que se han levantado y pegado a la Tierra. Pero el viaje también ha cambiado.

Lo que los científicos han anhelado durante mucho tiempo es una muestra fosilizada de roca del manto. proyecto agujero de alcantarillauna famosa expedición oceánica, se dispuso a perforar la delgada corteza del fondo del océano para alcanzar el manto en 1961, pero fracasó.

Las partes del fondo del océano donde el manto está más cerca de la superficie parecían una oportunidad para tomar una muestra sin las dificultades técnicas de perforar kilómetros de corteza. Aquí es donde los científicos a bordo de JOIDES Resolution pusieron su mirada en una de las últimas misiones de la nave antes de que retiro programado En el año fiscal 2024.

El equipo partió de Ponta Delgada en las Azores de Portugal en abril y se dirigió al Macizo Atlantis, una montaña submarina del tamaño de Monte Rainier. Su misión principal no era perforar el agujero más profundo hasta ahora en las rocas del manto, sino tomar muestras de esas rocas en busca de pistas sobre cómo, en ausencia de vida en la Tierra, se forman pequeñas moléculas orgánicas cuando las rocas interactúan con el agua.

“Esta podría ser una forma en que puede dejar de obtener básicamente agua y rocas”, dijo Susan Lang, científica en jefe de la expedición y científica de la Institución Oceanográfica Woods Hole. produce hidrógeno, [and] Ese hidrógeno es realmente un gran combustible para cosas como hacer moléculas orgánicas más pequeñas, y luego puede combinarse con otras moléculas orgánicas y conducir a la vida temprana”.

Profundización y recuperación

La roca subyacente extraída del cráter U1601C está dominada por peridotita, que es el tipo de roca más común que se encuentra en el manto superior. sus muestras Fue alterado por la exposición al agua de mar, los científicos Ya hemos comenzado a discutir cómo interpretar los resultados.

La mayor parte del manto está enterrado bajo la corteza, no expuesto al océano como lo está en este sitio. Esto plantea una pregunta fundamental: ¿Qué tan bien imitan las muestras recientes el resto del manto? hacer las rocas ¿Realmente representa el manto o no tiene corteza?

De hecho, ¿el límite entre el manto y la corteza es nítido o es una transición más gradual? Las muestras no son peridotita pura, y esto puede ser una pista clave.

“Es una especie de fragmentación, pero tal vez esa sea la corteza inferior”, dijo Fisher, enumerando diferentes tipos de roca informados en Science Daily Annals. “Esto es realmente inusual: más de un kilómetro de roca de la corteza inferior y/o del manto superior muy alterada. Yo diría que es una mezcla”.

Los científicos han estado tan ocupados procesando el gran volumen de roca que han recuperado que no han tenido la oportunidad de estudiar las muestras en detalle, o incluso considerar la escala del logro. Las brocas deben reemplazarse cada 50 horas. El equipo de a bordo trabaja en turnos de 12 horas, sin perder un minuto de tiempo.

Una mañana, Lang se distrae y se excusa de una entrevista cuando ve agua de mar entrando por la ventana.

“He visto esta etapa del agua de mar, que siempre fue un punto muy emocionante en el que separan esta cosa de un montón de salpicaduras de agua de mar por todas partes”, dijo Lang. “Normalmente, esta es mi advertencia de que un núcleo llegará a cubierta en los próximos cinco minutos”.

Lo que los entusiasma a todos es la esperanza de que las muestras más profundas produzcan rocas “más frescas”, menos alteradas por otros procesos y más cercanas a lo que se está formando el manto.

“Cuanto más profundo vayamos allí, más nos acercaremos a cómo se ven esas rocas, más cerca de cómo se ve el manto”, dijo Warren.