Astenosfera
La astenosfera es la capa caliente, débil y de flujo lento del manto superior, ubicada bajo la litosfera, sobre la cual se mueven las placas tectónicas.
Definition
La astenosfera es una capa blanda y caliente del manto justo debajo de las placas rígidas; es roca sólida, pero tan caliente y flexible que fluye lentamente, dejando que las placas sobre ella se muevan. Es la zona dúctil y parcialmente fundida del manto superior, desde la base de la litosfera (unos $100\ \text{km}$) hasta aproximadamente $350$ a $700\ \text{km}$ de profundidad, donde la roca está cerca de su punto de fusión y contiene un pequeño porcentaje de fundido, y ese fundido es la fuente del magma en las dorsales mesoceánicas. Reológicamente es la capa donde la viscosidad del manto cae a alrededor de $10^{19}$ a $10^{20}\ \text{Pa}\cdot\text{s}$, de uno a tres órdenes de magnitud por debajo de la litosfera y el manto inferior. Su debilidad surge porque la temperatura se acerca al solidus de la peridotita, ayudada por pequeñas cantidades de agua y quizás un $1$ a $2\%$ de fusión parcial. La fusión por descompresión ocurre cuando la astenosfera asciende adiabáticamente bajo las dorsales de expansión, produciendo fundido basáltico con una fracción de fusión de aproximadamente $8$ a $10\%$. La astenosfera acomoda el ajuste isostático, de modo que las tasas de rebote glacial dan una medición directa de su viscosidad.
Example
Imagine una galleta flotando sobre miel espesa: la galleta es una placa y la miel es la astenosfera. Bajo la dorsal Mesoatlántica, la astenosfera asciende, se descomprime y se funde parcialmente para crear nueva corteza oceánica, y bajo Yellowstone, una astenosfera inusualmente caliente alimenta el sistema magmático que impulsa los géiseres. El levantamiento posglacial de la bahía de Hudson y Fenoscandia, que todavía avanza a razón de aproximadamente $1\ \text{cm/año}$, coincide con modelos que asignan a la astenosfera una viscosidad cercana a $10^{20}\ \text{Pa}\cdot\text{s}$. La anisotropía sísmica en la astenosfera registra la alineación de los cristales de olivino producida por el flujo en la dirección del movimiento de las placas.
Key Insight
"Astheno" significa débil en griego, y la astenosfera es la capa débil que hace posible el movimiento de las placas. Las ondas sísmicas se hacen más lentas al pasar a través de ella, que es como fue descubierta; los geólogos la llaman la zona de baja velocidad. Si las placas se mueven porque la astenosfera las arrastra o si las placas se mueven y arrastran a la astenosfera es un debate real. La evidencia actual favorece que las placas impulsan el flujo, con la tracción de la losa como fuerza dominante.