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Geoquímica
La Distribución Inicial de los Isótopos de Hierro
en la Tierra
20 de
Julio de 2009.
 Empleando
una supercomputadora para comprimir y calentar virtualmente a minerales
portadores de hierro bajo condiciones que pudieron haber existido cuando
la Tierra se cristalizó a partir de un océano de magma y adoptó su forma
sólida hace 4.500 millones de años, dos geoquímicos de la Universidad de
California en Davis han producido la primera representación de cómo los
diferentes isótopos del hierro se distribuyeron inicialmente en la
Tierra solidificada.
El descubrimiento podría promover una oleada de investigaciones sobre la
evolución del manto de la Tierra, una capa de material rocoso de cerca
de 3.000 kilómetros de profundidad que se extiende justo desde debajo de
la fina corteza terrestre hasta el núcleo metálico del planeta.
Como el contenido en isótopos de hierro de las rocas depende de las
condiciones de presión y temperatura bajo las cuales se formaron esas
rocas, en principio, los geólogos pueden usar los isótopos de hierro en
las rocas recolectadas en puntos de interés de diversas partes del mundo
para estudiar la historia geológica del manto. Pero para hacerlo,
necesitan primero conocer cómo se distribuyeron originalmente los
isótopos en el océano primigenio de magma de la Tierra, a medida que se
enfriaba y endurecía.
El desafío que James Rustad y Qing-zhu Yin afrontaron fue determinar
cómo los efectos de la temperatura y presión extremas en las
profundidades del interior de nuestro planeta pudieron haber afectado a
los minerales en el manto inferior, la zona que abarca desde unos 600
kilómetros de profundidad por debajo de la corteza terrestre hasta la
frontera entre el núcleo y el manto. Temperaturas de hasta 4.200 grados
centígrados en la región reducen las diferencias isotópicas entre los
minerales a un nivel minúsculo, en tanto que las aplastantes presiones
tienden a alterar la propia forma básica del átomo de hierro.
Empleando una potente supercomputadora con 144 procesadores, los dos
científicos calcularon la composición de isótopos de hierro de dos
minerales bajo una gama de valores de temperatura, presión y otros
parámetros, que hoy se sabe que existen en el manto inferior. Dos
minerales contienen casi todo el hierro que aparece en esta profunda
porción de la Tierra.
Estos cálculos fueron tan complejos que cada serie de las que ejecutaron
Rustad y Yin en la supercomputadora requirió un mes para completar su
procesamiento.
Al final, los cálculos han indicado que las presiones extremas pudieron
haber concentrado a los isótopos de hierro más pesados cerca del fondo
del manto en proceso de cristalización.
Información adicional en:
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