Manto
El manto es la gruesa capa de roca silicatada, caliente y densa, entre la corteza y el núcleo de la Tierra, y constituye alrededor del 84 por ciento del volumen del planeta.
Definition
El manto es la gruesa capa de roca caliente entre la corteza terrestre y el núcleo, mayormente sólida pero tan caliente que fluye lentamente, como un caramelo muy espeso, a lo largo de millones de años. Se extiende desde la base de la corteza hasta la parte superior del núcleo, unos $2{,}900\ \text{km}$ hacia abajo, constituye alrededor del $84\%$ del volumen de la Tierra, y está compuesto de roca silicatada densa rica en hierro y magnesio (peridotita). El manto superior incluye la parte rígida de la litosfera y la astenosfera, más débil, debajo de ella, y el calor proveniente del núcleo y de la desintegración radiactiva impulsa lentas corrientes de convección. Las discontinuidades sísmicas lo dividen aún más: el manto superior hasta $410\ \text{km}$ (dominado por olivino), la zona de transición de $410$ a $660\ \text{km}$ donde el olivino se transforma en wadsleyita, ringwoodita y luego en bridgmanita más ferropericlasa, y el manto inferior hasta $2{,}890\ \text{km}$. La roca del manto se deforma por fluencia en estado sólido con viscosidades del orden de $10^{19}$ a $10^{22}\ \text{Pa}\cdot\text{s}$, lo que permite la convección a unos pocos centímetros por año. La capa D doble prima justo encima del límite núcleo-manto es térmica y químicamente heterogénea y podría ser el origen de las plumas del manto.
Example
Si la Tierra fuera un durazno, la piel sería la corteza, la pulpa jugosa sería el manto, y el hueso sería el núcleo. La convección del manto mueve las placas tectónicas: el manto caliente que asciende bajo la dorsal Mesoatlántica y bajo Yellowstone trae magma a la superficie, mientras que las losas frías se hunden de vuelta en el manto bajo los Andes. La tomografía sísmica muestra la losa fría y subducida de Farallón hundiéndose a través del manto bajo el este de Norteamérica, y ascensos cálidos bajo Hawái e Islandia. Las inclusiones de ringwoodita en los diamantes muestran que la zona de transición almacena agua, quizás tanta como los océanos, ligada en estructuras minerales.
Key Insight
El manto no es un mar de lava; es roca sólida que fluye tan lentamente que nunca se podría ver moverse. La temperatura en el manto va desde unos $1{,}000^\circ C$ cerca de la parte superior hasta más de $3{,}500^\circ C$ en el límite con el núcleo, y sin embargo la enorme presión mantiene sólido casi todo. El manto puede ser sólido y aun así fluir porque, a lo largo del tiempo geológico, los defectos cristalinos migran a través de la red bajo esfuerzo. Los glaciares e incluso el vidrio antiguo de las ventanas muestran el mismo principio: sólido no significa rígido en todas las escalas de tiempo.