Así se partió en pedazos el «cascarón sólido» de la Tierra

Un nuevo estudio explica cómo la capa sólida y continua de la superficie de nuestro planeta se agrietó, dando origen a las placas tectónicas

La instantánea es parte de una de las simulaciones que ilustran cómo el "cascarón sólido" de la Tierra se fracturó dando origen a las placas tectónicas

Resulta más que evidente que el suelo que pisamos es sólido. Pero la corteza terrestre es como la dura cáscara de un huevo, y bajo ella, a apenas unos pocos km de profundidad, se encuentra el manto terrestre, una enorme capa de roca fundida de 3.000 km de grosor. La parte más superficial del manto, la que está "pegada" a la corteza, es aun relativamente sólida, y junto a la propia corteza terrestre forma lo que los geólogos conocen como litosfera.

Sin embargo, y a diferencia de la cáscara de un huevo, la litosfera no es "toda de una pieza", sino que está formada por siete grandes fragmentos (las placas tectónicas) que se mueven, chocan, se superponen o se rozan continuamente. Y también por toda una constelación de fragmentos, o placas, mucho más pequeños. La tectónica de placas, teoría que describe cómo se mueven e interaccionan todos esos fragmentos, tiene aproximadamente cincuenta años, pero en todo este tiempo no se ha conseguido entender cómo se desarrolló el sistema, que modifica continuamente la forma y la posición de los continentes sobre los que vivimos. La pregunta, pues, es la siguiente: ¿Cómo y por qué el "caparazón" sólido de la Tierra se dividió en placas separadas que empezaron a moverse?

Ahora, un equipo internacional de investigadores acaba de publicar en -Nature Communications- un estudio en el que se aventura una posible explicación. Durante sus primeros tiempos, la Tierra era una gran bola de roca fundida que se mantenía caliente por los frecuentes impactos con otros cuerpos en el joven, caótico y violento Sistema Solar. Pero con el tiempo, inevitablemente, empezó a enfriarse. Como es lógico, la parte exterior se enfrió primero, formando una corteza sólida sobre el manto fundido. Existe cierto consenso entre los científicos sobre este escenario, según el que, al principio, la corteza era toda de una pieza (como la cáscara del huevo) y el manto estaba por lo menos algunos cientos de grados más caliente que el actual. ¿Pero por qué ese "caparazón" empezó a agrietarse y se rompió finalmente en pedazos?

Para tratar de averiguarlo, los investigadores utilizaron varias simulaciones informáticas. En ellas vieron qué es lo que pasaba si, después de solidificarse, la corteza terrestre se calentara nuevamente, causando que se expandiera y se fracturara. Cada una de las simulaciones exploró qué tipo de deformaciones sufriría la corteza en expansión en varios escenarios diferentes.

Los resultados mostraron que el "caparazón sólido" podría ser capaz de soportar hasta un km de expansiones antes de fracturarse, lo que llevaría después inevitablemente al sistema actual de placas en movimiento.

Investigaciones anteriores ya mostraban que una actividad volcánica suficiente podría crear un efecto de enfriamiento en la superficie de la Tierra, similar a la de un radiador que expulsa vapor. A medida que la roca fundida fuera saliendo a la superficie a través de los volcanes, se enfriaría y volvería a hundirse después hacia las profundidades. Y al hacerlo, enfriaría la litosfera primitiva del planeta.

Pero sucedió algo más. La litosfera más fría, y por lo tanto más sólida, atraparía el calor convectivo del núcleo debajo de ella. Y ese calor habría hecho que la litosfera empezara a expandirse, produciendo su agrietamiento. De esta forma, y en poco tiempo, nos encontramos con las placas tectónicas.

En las conclusiones de su artículo, los investigadores escriben que "nuestros modelos muestran cómo un sistema de placas tectónicas puede evolucionar a partir de procesos superficiales. (... ). El inicio de la tectónica de placas requiere que la expansión radial sea lo suficientemente grande como para inducir tensiones horizontales que superen la fuerza de la litosfera en algún momento del Eón Arcáico".

Los investigadores, por supuesto, siguen trabajando. Su intención es la de seguir desarrollando teorías que expliquen los complejos procesos geológicos de la Tierra. "Juntos -escriben los científicos- estos estudios terminarán con uno de los mayores misterios de la ciencia planetaria: ¿Cómo y por qué la Tierra pasó de una bola fundida a ser nuestro planeta dividido en placas actual?".