Diminutos cristales descubiertos en Sudáfrica contienen evidencia de una transición repentina en la superficie del planeta hace 3.800 millones de años.
Estos cristales, cada uno no más grande que un grano de arena, muestran que en ese momento, TierraLa corteza se rompió y comenzó a moverse, un precursor del proceso conocido como tectónica de placas.
Los hallazgos ofrecen pistas sobre la evolución de la Tierra como planeta y podrían ayudar a responder preguntas sobre los posibles vínculos entre placas tectonicas y la evolución de la vida, dijo la autora principal del estudio, Nadja Drabon, profesora de ciencias terrestres y planetarias en la Universidad de Harvard.
“La Tierra es el único planeta que tiene vida; La Tierra es el único planeta que tiene placas tectónicas”, dijo Drabon a WordsSideKick.com.
motor de vida
Hoy en día, piezas de rompecabezas de corteza rígida flotan en un océano de magma caliente y viscoso en el manto, la capa media de la Tierra. Estos pedazos de corteza se frotan entre sí, se sumergen entre sí en las llamadas zonas de subducción y se empujan entre sí, creando montañas y dorsales oceánicas, forjando volcanes y desencadenando los terremotos que regularmente sacuden el planeta. El hundimiento de las placas tectónicas también produce nuevas rocas en las zonas de subducción, que interactúan con la atmósfera para succionar carbón dióxido. Este proceso hace que la atmósfera sea más hospitalaria para la vida y mantiene el clima más estable, dijo Drabon.
Pero las cosas no siempre fueron así. Cuando la Tierra era joven y caliente, durante el eón Hadeano (hace 4.600 millones a 4.000 millones de años), el planeta primero estuvo cubierto por un océano de magma y luego, a medida que el planeta se enfriaba, por una superficie rocosa sólida.
Se ha debatido acaloradamente exactamente cuándo se agrietó esta superficie y comenzaron a moverse partes de ella. Algunos estudios estiman que la tectónica de placas comenzó hace solo 800 millones de años, mientras que otros sugieren que este sistema tiene al menos 2 mil millones de años. Reportado anteriormente Ciencia Viva.
Pero debido a que el planeta está reciclando constantemente su corteza de regreso al manto, casi no hay rocas antiguas en la superficie que ayuden a resolver el debate. Antes de este estudio, «las rocas que tienen entre 2,5 [billion] y 4 mil millones de años es solo el 5% de las rocas en la superficie «, dijo Drabon. «Y antes de 4 mil millones de años, no se conserva ninguna roca».
Transición repentina
Eso cambió en 2018, cuando Drabon y sus colegas descubrieron cristales de circón en el lecho de arenisca verde de Sudáfrica en la cordillera de Barberton Greenstone. El equipo encontró 33 circonitas, con edades comprendidas entre 4,1 y 3,3 mil millones de años.
En el nuevo estudio, publicado el 21 de abril en la revista Adelantos AGUel equipo analizó diferentes isótopos, o variantes de elementos con diferente número de neutrones, en estos circones antiguos, así como en muchos circones de otras épocas y lugares de la Tierra.
En los isótopos, los científicos han encontrado evidencia de una transición repentina a la tectónica de placas temprana que se remonta a hace unos 3.800 millones de años. Este descubrimiento sugiere que en ese momento, en al menos un lugar del planeta, había comenzado una forma simple de subducción. Aún no está claro si esto sucedió o no a escala global, y es probable que el «motor realmente eficiente de placas que se mueven unas contra otras» que existe hoy en día aún no haya surgido, dijo Drabon.
Análisis isotópico de elementos como oxígeno, niobio y uranio también mostró que las rocas superficiales retenían agua desde hace 3.800 millones de años, lo que sugiere que los circones alguna vez estuvieron encerrados en la corteza oceánica enterrada en un lecho marino primitivo. Y la extrapolación de las primeras muestras, que datan de hace 4.100 millones de años, sugiere que el planeta tenía una corteza sólida hace no más de 4.200 millones de años, dijo Drabon.
Esto significaría que el mar de magma de la Tierra solo persistió hasta el final del Hadeano. Anteriormente, «la gente pensaba que la Tierra estaba cubierta por un océano de magma hasta hace 3.600 millones de años», dijo Drabon.
El nuevo estudio sugiere que el océano de lava fundida de la Tierra existió durante unos cientos de millones de años antes de que se formara la corteza sólida, agregó.
Entonces, ¿qué desencadenó esta transición? Una teoría es que la tectónica de placas simplemente surgió una vez que la Tierra se enfrió lo suficiente, dijo. También es posible que, como una cuchara de postre rompiendo la parte superior crujiente de un crème brûlée, enormes rocas espaciales se estrellaron contra la Tierra y rompieron su corteza.
Otra pregunta intrigante es si la transición de la Tierra a la tectónica de placas temprana de alguna manera ayudó a que la vida evolucionara, agregó Drabon.
Si bien los primeros fósiles La evidencia de vida en la Tierra se remonta a unos 3.500 millones de años., las firmas químicas de los procesos biológicos, que se encuentran en la proporción de isótopos de carbono, son aún más antiguas. Algunos se pueden encontrar hace 3.800 millones de años, aproximadamente al mismo tiempo que surgió la tectónica de placas, dijo Drabon.
Publicado originalmente en Live Science.
