La estructura terrestre consta de cuatro capas principales: el núcleo interno y externo, el manto y la corteza en la superficie. El manto, la capa más extensa, se extiende desde aproximadamente 18,6 kilómetros bajo la superficie hasta 1.865 kilómetros, representando el 84 % del volumen terrestre. Principalmente compuesto por silicatos, el manto limita con el núcleo externo mediante una delgada capa llamada E prime, que tiene solo unos pocos cientos de kilómetros de espesor, ubicada a casi 3.000 kilómetros de profundidad.

Solo hace unas décadas que los sismólogos identificaron esta fina capa en el interior de la Tierra, justo alrededor del metal fundido del núcleo externo. Sin embargo, hasta la fecha, su origen ha sido incierto, desconcertando a los geólogos desde entonces.   

Ahora, investigadores de la Universidad Estatal de Arizona han arrojado luz sobre este misterio al descubrir que el agua de la superficie terrestre puede penetrar en las profundidades del planeta. Según los científicos, esta agua altera la composición de la región más externa del núcleo líquido metálico, creando la característica capa rica en hidrógeno, y envía sílice al manto inferior.

Agua arrastrada por placas tectónicas descendentes

La investigación, publicado recientemente en Nature Geoscience, sugiere que el agua no gotea a través de un agujero tapón durante miles de kilómetros, sino que es transportada por las placas tectónicas descendentes –que se trituran y deslizan una bajo otra–, llegando al núcleo después de un viaje de 2.900 kilómetros.

"Durante años se ha creído que el intercambio de materiales entre el núcleo y el manto de la Tierra era escaso", afirma el científico de materiales Dan Shim, de la Universidad Estatal de Arizona.

"Sin embargo, nuestros recientes experimentos a alta presión revelan una historia diferente. Hemos descubierto que cuando el agua alcanza el límite entre el núcleo y el manto, reacciona con el silicio del núcleo, formando sílice", agrega.

En concreto, esta alteración del agua daría lugar a la formación de cristales de sílice que se desplazan hacia el manto, creando una capa menos densa y con menor velocidad sísmica. Este descubrimiento, junto con observaciones previas de diamantes formados a partir de agua que reacciona con carbono en líquido de hierro bajo presión extrema, sugiere una interacción núcleo-manto mucho más dinámica, indicando un intercambio sustancial de material, según Shim.

Ciclo global del agua más extenso

El hallazgo, de acuerdo con el comunicado de la Universidad Estatal de Arizona, avanza nuestra comprensión de los procesos internos de la Tierra, planteando la posibilidad de un ciclo global del agua más extenso de lo reconocido hasta ahora. 

La "película" alterada del núcleo, considerando su vasto diámetro de 6.970 kilómetros, tiene profundas implicaciones para los ciclos geoquímicos que conectan el ciclo del agua superficial con el núcleo metálico profundo, según los investigadores. 

Estos resultados se suman al reciente descubrimiento de pruebas que sugieren que dos regiones alrededor del núcleo son restos de la colisión planetaria que formó la Luna.