Diminutos cristales encontrados en Sudáfrica contienen evidencia de una transición repentina a 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 tectónicas 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, las piezas de un 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 muelen unos contra otros, se sumergen unos debajo de otros 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 esto no siempre ha sido el caso. Cuando la Tierra era joven y caliente, durante el eón de Hades (hace entre 4.600 y 4.000 millones de años), el planeta estuvo primero cubierto por un océano de magma y luego, cuando el planeta se enfrió, por una superficie de roca sólida.
Se ha debatido acaloradamente el momento exacto en que esa superficie se agrietó y algunas partes comenzaron a moverse. Algunos estudios estiman que la tectónica de placas solo comenzó hace 800 millones de años, mientras que otros sugieren que este sistema tiene al menos 2 mil millones de años. Live Science informó anteriormente.
Pero como el planeta recicla constantemente su corteza en el manto, apenas hay rocas antiguas en la superficie para ayudar a resolver el debate. Antes de este estudio, «las rocas que tienen entre 2,5 [billion] y 4 mil millones de años constituyen solo el 5% de las rocas en la superficie «, dijo Drabon. Y antes de 4 mil millones de años, no hay rocas preservadas».
Transición repentina
Eso cambió en 2018 cuando Drabon y sus colegas descubrieron cristales de circón en el lecho de arenisca verde en la cordillera de Barberton Greenstone en Sudáfrica. El equipo encontró 33 circonitas, cuya edad oscila entre 4.100 millones y 3.300 millones de años.
En el nuevo estudio, publicado el 21 de abril en la revista anticipos AGUel equipo analizó diferentes isótopos, o variantes de elementos con diferente número de neutrones, en esos circones antiguos, así como en muchos circones de otros tiempos y lugares de la Tierra.
En los isótopos, los científicos han encontrado evidencia de una transición repentina a la tectónica de placas primitiva que se remonta a unos 3.800 millones de años. Este descubrimiento sugiere que una forma simple de subducción había comenzado al menos en un punto del planeta. Aún no se ha determinado si esto sucedió o no a nivel mundial, 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 contenían agua 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, hace 4.100 millones de años, sugiere que el planeta tenía una corteza sólida no más tarde de hace 4.200 millones de años, dijo Drabon.
Esto significaría que el mar de magma de la Tierra solo persistió hasta fines 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 que rompe la parte superior crujiente de un crème brûlée, enormes rocas espaciales se hayan estrellado contra la Tierra y destrozado 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 hace 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 desde hace 3.800 millones de años, casi al mismo tiempo que surgió la primera tectónica de placas, dijo Drabon.
Publicado originalmente en Live Science.
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