El óxido a presión podría explicar las anomalías en las profundidades de la Tierra
10/6/2016 de Carnegie Science / Nature
Ilustración de artista que muestra la descomposición del FeOOH bajo las condiciones del manto inferior. El ciclo empieza con el α – FeOOH (punto azul arriba) que pasa a su forma de alta presión (punto marrón), siguiendo al FeOO2 (cristal del centro) e hidrógeno (burbujas cian), y finalmente produce otros minerales (burbujas del lado izquierdo). Cortesía de Ms. Xiaoya.
Empleando técnicas de laboratorio para imitar las condiciones que se encuentran a gran profundidad en el interior de la Tierra, un equipo de científicos de Carnegie, dirigidos por Ho-Kwang “Dave” Mao, ha identificado una forma de óxido de hierro que piensan que podría explicar huellas sísmicas y geotérmicas en el manto profundo.
El hierro y el oxígeno son dos de los elementos más importantes geoquímicamente hablando de la Tierra. El núcleo es rico en hierro y la atmósfera es rica en oxígeno, y entre ellos se da todo el rango de presiones y temperaturas del planeta. “Las interacciones entre el oxígeno y el hierro dictan la formación, diferenciación (separación del núcleo y el manto) de la Tierra y la evolución de nuestra atmósfera, así que, naturalmente, teníamos curiosidad por estudiar cómo cambiarían esas reacciones bajo las condiciones de altas presiones del interior de la Tierra”, comenta Mao.
Los investigadores sometieron óxido ordinario (FeOOH) a una presión de 900 000 veces la presión atmosférica normal, y a 1760 ºC de temperatura, consiguiendo sintetizar una forma de óxido de hierro, FeO2 que estructuralmente se parece a la pirita. La reacción emitió hidrógeno en forma de H2.
El H2 producido en esta reacción podría subir hacia arriba, posiblemente reaccionando con otros materiales por el camino. El óxido de hierro, por otra parte, se asentaría en las profundidades del planeta y formaría reservas de oxígeno allí. “Los depósitos de oxígeno libre bajo estas condiciones podrían originar muchas reacciones y fases químicas, que podrían ser responsables de huellas sísmicas y geoquímicas en el interior de la Tierra”, explicó Mao. “Nuestros experimentos imitando las condiciones del manto demuestran que se necesita investigar más en esta fase similar a la pirita del óxido de hierro”, añade Qingyang Hu, coautor del estudio.
