Discontinuidad de Lehmann

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Esquema del interior de la Tierra.
1: corteza continental
2: corteza oceánica
3: manto superior
4: manto inferior
5: núcleo externo
6: núcleo interno
A: discontinuidad de Mohorovičić (Moho)
B: discontinuidad de Gutenberg (núcleo-manto)
C: discontinuidad de Lehmann (núcleo externo-interno)

El nombre discontinuidad de Lehmann se utiliza para referirse a dos estructuras geofísicas distintas identificadas o caracterizadas por la sismóloga danesa Inge Lehmann (1888-1993):[1]

Discontinuidad núcleo externo-núcleo interno

También denominada discontinuidad de Wiechert-Lehmann-Jeffreys, es el límite entre el núcleo externo líquido y el núcleo interno sólido.[2]

Descubrimiento

Fue descubierta en 1936 por Inge Lehmann mediante el análisis de ondas sísmicas de grandes terremotos, en particular del terremoto de Nueva Zelanda de 1929 (magnitud 7,8).[3]

Lehmann observó que las ondas P que deberían haber sido completamente bloqueadas por el núcleo externo líquido (formando una "sombra sísmica") eran detectadas débilmente a distancias mayores de lo previsto. Esto indicaba la presencia de un núcleo interno sólido que refractaba y reflejaba las ondas.[4]

Profundidad

La discontinuidad se encuentra a una profundidad media de 5155 km desde la superficie terrestre (aproximadamente 1220 km desde el centro de la Tierra). Este valor no se estableció con precisión hasta principios de la década de 1960, gracias a los avances en las redes sismográficas globales y el análisis de ondas de choque generadas por explosiones nucleares.[2][5]

Importancia

El descubrimiento del núcleo interno sólido y su discontinuidad fue fundamental para comprender:

  • La generación del campo magnético terrestre mediante la teoría de la dínamo (convección en el núcleo externo líquido alrededor del núcleo interno sólido).[6]
  • La composición y estado físico del interior profundo: hierro-níquel sólido en el núcleo interno vs. hierro-níquel líquido con elementos ligeros en el núcleo externo.[7]

Discontinuidad del manto superior

Esta discontinuidad se localiza en el manto superior, a unos 220 km de profundidad (rango típico de 210-240 km), y se caracteriza por un aumento en la velocidad de las ondas sísmicas (tanto P como S) a esa profundidad.[8]

Distribución geográfica

Su presencia se detecta bajo los continentes, pero no bajo los océanos. Es más pronunciada en regiones de cratones (escudos continentales antiguos y estables).[8]

Posibles causas

Se han propuesto varias hipótesis para explicar esta discontinuidad:[9]

  1. Transición de fase mineralógica: cambio en la orientación preferencial (anisotropía sísmica) de minerales como el olivino, o cambio en su mecanismo de deformación.
  2. Cambio en la composición química: posible variación en la proporción de granate o piroxeno en la peridotita del manto superior.
  3. Límite litosfera-astenosfera: bajo los cratones, la litosfera continental rígida puede alcanzar hasta 250 km de espesor. La discontinuidad marcaría el paso a la astenosfera más cálida y dúctil.[10]

Caracterización por Inge Lehmann

Esta discontinuidad fue caracterizada por Inge Lehmann en estudios posteriores a su descubrimiento del núcleo interno, analizando ondas sísmicas que se propagaban a través del manto superior.[11]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Encyclopaedia Britannica. «Inge Lehmann». britannica.com (en inglés). Consultado el 20 de mayo de 2024.
  2. 1 2 Tarbuck, E. J. & Lutgens, F. K. 2005. Ciencias de la Tierra, 8ª edición. Pearson Educación S. A., Madrid. ISBN 84-205-4400-0
  3. ↑ Lehmann, I. (1936). «P'». Bulletin of the Seismological Society of America (en inglés) 26 (2): 111-124.
  4. ↑ Earth Observatory of Singapore. «Inge Lehmann and the Discovery of the Inner Core». earthobservatory.sg (en inglés). Consultado el 20 de mayo de 2024.
  5. ↑ Bullen, K. E. (1961). «The velocity of seismic waves in the Earth's inner core». Journal of Geophysical Research (en inglés) 66 (7): 2183-2185. doi:10.1029/JZ066i007p02183.
  6. ↑ National Geographic Society. «Core». nationalgeographic.org (en inglés). Consultado el 20 de mayo de 2024.
  7. ↑ Encyclopaedia Britannica. «Earth: Planetary parameters». britannica.com (en inglés). Consultado el 20 de mayo de 2024.
  8. 1 2 Karato, Shun-ichiro (2008). Deformation of Earth Materials: An Introduction to the Rheology of Solid Earth (en inglés). Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 0-521-84404-5.
  9. ↑ Deuss, A. (2013). «The Lehmann discontinuity: A review of its nature and origin». Journal of Geophysical Research: Solid Earth (en inglés) 118 (7): 3354-3365. doi:10.1002/jgrb.50257.
  10. ↑ Rychert, C. A.; Shearer, P. M. (2011). «The lithosphere-asthenosphere boundary». Nature (en inglés) 473: 303-307. PMID 21593863. doi:10.1038/nature10079.
  11. ↑ Lehmann, I. (1961). «The travel times of the longitudinal waves of the Santiago (Chile) earthquake of 1906». Geophysical Journal International (en inglés) 4 (Supplement_1): 168-178. doi:10.1111/j.1365-246X.1961.tb06811.x.
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