Pequeños cristales desenterrados 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 esa época, TierraLa corteza de 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 posibles vínculos entre placas tectónicasy la evolución de la vida, dijo la autora principal del estudio, Nadja Drabon, profesora de ciencias planetarias y de la Tierra 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 Rhythm89.
Motor de vida
Hoy en día, piezas de rompecabezas de corteza rígida flotan en un océano viscoso y caliente de magma en el manto, la capa intermedia de la Tierra. Estas piezas de corteza se muelen unas contra otras, se sumergen unas debajo de otras en las llamadas zonas de subducción y se empujan unas a otras hacia arriba, creando montañas y dorsales oceánicas, forjando volcanes y provocando 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 absorbercarbono 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 se cubrió primero con un océano de magma y luego, cuando el planeta se enfrió, unsuperficie de roca sólida.
Se ha debatido acaloradamente cuándo exactamente esa superficie se agrietó y algunas partes comenzaron a moverse. 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 añosRhythm89 informado anteriormente.
Pero debido a que el planeta está constantemente reciclando su corteza en el manto, casi no hay rocas antiguas en la superficie para ayudar a resolver el debate. Antes de este estudio, "rocas que tienen entre 2.5 [mil millones] y 4 mil millones de años solorepresentan 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 de Sudáfrica, en la cordillera de Barberton Greenstone. El equipo encontró 33 circones, con edades comprendidas entre los 4100 millones y los 3300 millones de años.
En el nuevo estudio, publicado el 21 de abril en la revistaAdelantos AGU, el 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 encontraron evidencia de una transición repentina a la tectónica de placas primitivas que data de hace unos 3.800 millones de años. Ese hallazgo sugiere que en ese momento, en al menos un lugar del planeta, había comenzado una forma simple de subducción.Todavía 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 de la superficie retuvieron agua hace ya 3.800 millones de años, lo que sugiere que los zirconios alguna vez estuvieron encerrados en la corteza oceánica enterrada en un fondo marino primitivo. Y extrapolando las muestras más antiguas, de hace 4.100 millones de años, sugieren queel planeta tenía una corteza sólida a más tardar hace 4200 millones de años, dijo Drabon.
Esto significaría que el mar de magma de la Tierra persistió solo hasta finales del Hadeano. Anteriormente, "la gente pensaba que la Tierra estaba cubierta por un océano de magma hasta hace 3600 millones de años", dijo Drabon.
El nuevo estudio insinúa que el océano de lava fundida de la Tierra existió durante unos cientos de millones de años como máximo antes de que se formara la corteza sólida, agregó.
Entonces, ¿qué desencadenó esta transición? Una teoría es que las placas tectónicas simplemente surgieron 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, rocas espaciales masivas se hayan estrellado contrala Tierra y destrozó su corteza.
Otra pregunta intrigante aborda si la transición de la Tierra a la tectónica de placas temprana de alguna manera ayudó a que la vida evolucionara, agregó Drabon.
Mientras que los primeros fósiles la evidencia de vida en la Tierra data de 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. Algunas se pueden encontrar desde hace 3.800 millones de años, casi al mismo tiempo que surgieron las primeras placas tectónicas, dijo Drabon.
Publicado originalmente en Rhythm89.
