Noves dades sobre l’interior de la Terra
El grup d’investigació del CEA, dirigit per Agnès Dewaele, juntament amb investigadors del CNRS i del Sincrotró ESRF de França, va determinar que la temperatura del nucli intern de la Terra és d’uns 6.000 °C, 1.000 °C més del que s’havia determinat en un experiment els anys noranta. El nucli de la Terra és format principalment per una esfera de ferro líquid que es troba a temperatures superiors als 4.000 °C i a pressions de més d’1,3 milions d’atmosferes, mentre que al nucli intern de la Terra l’augment de la pressió i de la temperatura poden provocar que el ferro líquid se solidifiqui.
Enclusa de diamant visible al disc esquerre que va ser utilitzada per a determinar la temperatura del nucli intern de la Terra
© ESRF / Blascha Faust
Per generar una imatge precisa del perfil de temperatura al centre de la Terra, els científics van observar el punt de fusió del ferro al laboratori. Utilitzant una cèl·lula enclusa de diamant van comprimir mostres a les pressions de diversos milions d’atmosferes, i amb feixos de làser els van escalfar fins a 5.000 °C. A la vegada, es va desenvolupar una nova tècnica en la qual un intens feix de raigs X del sincrotró pot sondejar una mostra i deduir si és sòlida, líquida o parcialment fosa en tan sols un segon. Així, els científics van establir experimentalment el punt de fusió del ferro a 4.800 °C i 2,2 milions d’atmosferes de pressió, i a partir d’un mètode d’extrapolació van determinar que a 3,3 milions d’atmosferes de pressió, a la frontera entre el nucli líquid i sòlid de la Terra, la temperatura seria de 6.000 °C + / –500 °C).
Aquestes mesures van confirmar els models geofísics que estableixen que la diferència de temperatura entre el nucli sòlid i el mantell superior ha de ser almenys de 1.500 °C per a poder explicar per què la Terra té un camp magnètic.
En la mateixa línia els investigadors Arianna Gleason i Wendy Mao van determinar que al nucli intern de la Terra el ferro és aproximadament quaranta vegades menys resistent del que es creia anteriorment. L’enorme bola de ferro que constitueix el centre de la Terra no és tan sòlida com s’havia pensat. Per primera vegada, van mesurar experimentalment en un laboratori l’efecte de la intensa pressió a l’interior de la Terra, de fins a 3 milions de vegades la pressió que exerceix l’atmosfera sobre la Terra al nivell del mar. Aquesta nova dada ha de permetre entendre com el nucli terrestre es deforma en escales de temps llargues, fet que influeix en l’evolució de la Terra.
La transferència de calor al mantell de la Terra tampoc no és com es creia. Un grup de recerca encapçalat per Douglas Dalton i Alexander Goncharov va comprovar que, a la frontera entre el nucli i el mantell, el flux de calor de la Terra és de l’ordre de 10,4 terawatts, un valor menor que l’indicat per altres prediccions. Així mateix van simular les condicions de pressió en el mantell inferior (la regió del mantell situada a una profunditat entre 660 km i 2.900 km sota la superfície de la Terra) i van utilitzar una nova tècnica per a mesurar la conductivitat tèrmica de l’òxid de magnesi del mantell.
Una capa de roca líquida en el mantell de la Terra
L’Institut Scripps d’Oceanografia de la Universitat de Califòrnia i l’Institut Oceanogràfic de Woods Hole, de Massachusetts, van descobrir una capa de roca líquida en una posició del mantell terrestre on es pensava que tot era material sòlid. Aquesta capa oculta de magma es va descobrir en la fossa Centreamericana utilitzant una avançada tecnologia per a obtenir imatges mitjançant mesuraments electromagnètics en el fons marí. La capa té 25 km de gruix de roca parcialment fosa del mantell per sota de la vora de la placa de Cocos.
El descobriment podria ser significatiu pel que fa a l’estudi del moviment de les plaques tectòniques, atès que aquesta capa pot actuar com a lubrificant que facilita el lliscament de les plaques, a la vegada que pot tenir importants repercussions científiques, que van des de comprendre millor les funcions geològiques bàsiques del planeta fins a obtenir nous coneixements sobre el vulcanisme i els terratrèmols.
Un antic continent
Un equip de científics de les universitats d’Oslo i de Liverpool va trobar evidències d’un antic microcontinent sepultat sota l’oceà Índic. Aquest continent s’estén per més de 1.500 km des de les illes Seychelles fins a l’illa de Maurici, i conté roques de fins a 2.000 milions d’anys d’antiguitat, molt més antigues que el mateix oceà, format els últims 165 milions d’anys. Utilitzant tècniques de processament de dades geofísiques, els investigadors han pogut identificar àrees on l’escorça sota el fons marí té fins a 30 km o més de gruix, un gruix igual al de l’escorça continental i molt més gran que el de l’escorça oceànica, que de mitjana només en té 7.
Es considera que aquest microcontinent, anomenat Maurítia, es va separar de Madagascar i l’Índia fa entre 61 i 83 milions d’anys com una massa de terra aïllada dels continents que actualment envolten l’oceà Índic. Després, gran part del continent va ser cobert per gruixuts dipòsits de lava com a resultat de l’activitat volcànica i va quedar submergit sota l’aigua.
Noves dades sobre la capa de gel de l’Antàrtida Occidental
Els resultats d’una nova investigació obtinguts per l’equip de Douglas S. Wilson, de la Universitat de Califòrnia, van mostrar que la capa de gel de l’Antàrtida Occidental va aparèixer per primera vegada fa uns 34 milions d’anys, és a dir, 20 milions d’anys abans del que es pensava. Anteriorment els estudis assenyalaven que la capa de gel s’havia format durant el període Miocè, fa 14 milions d’anys. Per tant, la capa de gel de l’Antàrtida Occidental va començar a formar-se com a tal al mateix temps que la capa de gel massiva de l’Antàrtida Oriental, fa 34 milions d’anys.
El volcà més gran de la Terra
Imatge en 3D del sòl submarí on es mostren la mida i la forma del massís Tamu, el volcà més gran del món
© NSF / Will Sager
Un equip d’investigadors de la Universitat de Houston va descobrir a 1.500 km a l’est del Japó el volcà més gran de la Terra, el massís Tamu. Aquest volcà gegantí té una amplada de 650 km i una extensió d’uns 310.000 km2, i pertany a la serralada submarina Shatsky, formada fa més de 145 milions d’anys per les erupcions de diversos volcans. Els científics van assegurar que per a trobar una estructura geològica de característiques similars cal traslladar-se a la superfície de Mart, al volcà mont Olimp, que només és un 25% més gran que el massís Tamu. Fins l’any 2013 no es tenia la certesa si era un volcà per si sol o una formació creada per diverses emissions des de diferents cràters. Els estudis realitzats i les dades recollides pel vaixell d’investigació JOIDES Resolution han confirmat que la massa de lava localitzada constitueix un únic volcà. El massís Tamu destaca entre els volcans submarins no sols per la grandària, sinó també per la seva estructura, baixa i ampla, que indica que els fluxos de lava es van estendre fins a llargues distàncies, a diferència dels volcans de la superfície.
Un nou tipus d’erupció volcànica
Les erupcions volcàniques es classifiquen segons si són explosives o efusives, però un grup de la Universitat Victòria de Wellington i el Centre Nacional d’Oceanografia de Southampton van descobrir un nou tipus d’erupció volcànica en la qual el magma alliberat lentament pel volcà es converteix en una coberta escumosa. Les investigacions sobre l’activitat del volcà submarí Macauley, localitzat al sud-oest de l’oceà Pacífic, van permetre descobrir que l’erupció d’aquest volcà no és tan intensa com una erupció explosiva, però és massa forta perquè el magma rellisqui per la superfície del volcà com en una erupció efusiva. En aquest cas, el magma es converteix en una escuma, a causa de la lentitud amb què surt del volcà, i s’eleva cap a la superfície de l’oceà en petits trossos plens de bombolles que s’expandeixen a mesura que s’eleven, ja que la pressió que l’aigua exerceix sobre aquestes disminueix amb una menor profunditat. Així, el magma viatja grans distàncies en els corrents oceànics i queda escampat per tot l’oceà.
Una nova illa provoca un terratrèmol
Al setembre, després d’un sisme de 7,7 graus en l’escala de Richter que va afectar diferents districtes del Balutxistan pakistanès, així com zones de l’Iran i l’Índia, i que va provocar la mort d’almenys 328 persones, va aparèixer una nova illa de 12 m d’altura i 30 m d’ample a 1,5 km de la costa pakistanesa del mar d’Aràbia.
Terratrèmols induïts per l’activitat industrial
La Universitat de Califòrnia va descobrir que les instal·lacions d’energia geotèrmica poden provocar terratrèmols
© Gretar Ívarsson
Investigadors de la Universitat de Califòrnia van descobrir que les instal·lacions d’energia geotèrmica poden ser causa de terratrèmols. Van trobar una alta correlació entre l’activitat sísmica i la producció d’aquest tipus d’energia, la qual implica injectar aigua al subsòl. Els geofísics van desenvolupar un mètode estadístic per a correlacionar el nombre de terratrèmols produïts entre el 1981 i el 2012 a la regió de Salton Sea (Califòrnia) amb les dades d’activitat de les plantes geotèrmiques, la qual cosa va determinar la causa-efecte entre la injecció d’aigua i els terratrèmols.
Sisme a les Terres de l’Ebre
Durant els mesos de setembre i octubre, algunes zones de la costa de Castelló de la Plana i del sud de Catalunya van registrar sismes d’intensitats entre 2,7 i 4,2 graus en l’escala de Richter. L’activitat sísmica en aquesta àrea es va produir a causa de la injecció de gas per al seu emmagatzemament al subsòl, dins del context del projecte Castor, i que va afectar un sistema de falles que hi ha al subsòl marí davant la costa de Castelló (vegeu l’article d’Ecologia).