Los modelos informáticos están ayudando a los científicos a explicar un patrón desconcertante de deformación debajo del Sistema de Rift de África Oriental. Los resultados apuntan a la Superpluma Africana, una vasta corriente ascendente de material caliente del manto en lo profundo de la Tierra, como la fuente de un movimiento inusual que corre paralelo al rift, así como un patrón correspondiente en la forma en que las ondas sísmicas viajan a través de las rocas debajo.

El rifting continental ocurre cuando la capa exterior rígida de la Tierra comienza a estirarse y adelgazarse. Esa capa exterior, llamada litosfera, incluye la corteza y la parte más superior del manto. A medida que la litosfera se separa, puede comportarse de manera diferente dependiendo de qué tan rápido y dónde se aplica el estrés. Cerca de la superficie, las rocas pueden fracturarse, produciendo fallas y terremotos. Más profundo, el material más caliente puede deformarse más gradualmente.

La geofísica D. Sarah Stamps compara esos comportamientos diferentes con Silly Putty. "Si golpeas Silly Putty con un martillo, puede agrietarse y romperse", dijo Stamps, profesora asociada en el Departamento de Geociencias, parte de la Facultad de Ciencias de Virginia Tech. "Pero si lo separas lentamente, el Silly Putty se estira. Entonces, en diferentes escalas de tiempo, la litosfera de la Tierra se comporta de diferentes maneras".

En la mayoría de los rifts continentales, la deformación sigue un patrón relativamente predecible. El movimiento más fuerte generalmente ocurre perpendicular al rift, en la dirección en que la corteza se está separando. El Sistema de Rift de África Oriental, el sistema de rift continental más grande de la Tierra, muestra esa deformación perpendicular esperada. Pero Stamps encontró algo más después de más de 12 años de mediciones GPS: partes de la región también se estaban deformando en una dirección paralela al rift mismo. Ese movimiento inesperado se convirtió en un misterio central para su equipo en el Laboratorio de Geodesia y Tectonofísica.

En un estudio publicado en el Journal of Geophysical Research, los investigadores utilizaron modelos termomecánicos 3D para investigar qué podría estar produciendo la deformación inusual. El modelado fue desarrollado por el primer autor Tahiry Rajaonarison, investigador postdoctoral en New Mexico Tech que obtuvo su doctorado en Virginia Tech mientras trabajaba en el laboratorio de Stamps. Las simulaciones indican que el movimiento paralelo al rift está vinculado al flujo del manto hacia el norte asociado con la Superpluma Africana.

La Superpluma Africana es una zona enorme de material del manto ascendente que comienza en las profundidades del suroeste de África y se extiende hacia el noreste a través del continente. A medida que viaja hacia el norte, se vuelve progresivamente más superficial debajo de la superficie. Según los modelos, este flujo profundo del manto puede explicar la deformación que no se ajusta al patrón más simple esperado de un continente que se está separando.

Los hallazgos también añaden nueva evidencia a un debate de larga duración sobre qué está impulsando el Sistema de Rift de África Oriental. Los científicos generalmente se han centrado en dos posibilidades principales: fuerzas de flotabilidad litosférica, fuerzas de arrastre del manto, o alguna combinación de ambas. Las fuerzas de flotabilidad litosférica actúan relativamente cerca de la superficie. Están influenciadas por diferencias en elevación y densidad dentro de la litosfera. En África Oriental, una característica importante es el Superelevación Africana, una región amplia de topografía inusualmente alta. Las fuerzas de arrastre del manto se originan más profundo dentro de la Tierra. Resultan del movimiento del material del manto debajo de la litosfera y las fuerzas que el manto en movimiento puede ejercer sobre la placa rígida encima de él.

Stamps comenzó a documentar el movimiento paralelo al rift inusual mientras trabajaba como investigadora postdoctoral. Utilizó estaciones GPS que recibían señales de más de 30 satélites que orbitan la Tierra desde aproximadamente 25,000 kilómetros de distancia. Esas mediciones eran lo suficientemente precisas para rastrear el movimiento de la superficie a escala milimétrica. Sus observaciones complicaron la imagen existente porque las fuerzas de flotabilidad poco profundas podían explicar gran parte del movimiento esperado a través del rift, pero no el movimiento a lo largo de él.

En un estudio de 2021, el equipo utilizó simulaciones computacionales 3D para probar cómo los dos conjuntos de f