Las placas tectónicas de la Tierra se han movido continuamente desde que emergieron hace 3.600 millones de años, según un nuevo estudio sobre algunos de los cristales más antiguos del mundo. Anteriormente, los investigadores pensaban que estas placas se formaron hace entre 3.500 y 3.000 millones de años, y las investigaciones que aún no se han publicado incluso estimaron que las placas tienen 3.700 millones de años.
Los científicos del nuevo estudio descubrieron la fecha de inicio de la tectónica de placas mediante el análisis de cristales de circonio antiguos de Jack Hills en Australia Occidental. Algunos de los circones datan de hace 4,3 mil millones de años, lo que significa que existieron cuando la Tierra tenía apenas 200 millones de años: un bebé, geológicamente hablando. Los investigadores utilizaron estos circones, así como otros más jóvenes que datan de hace 3 mil millones de años, para descifrar el registro químico en curso del planeta.
“Estamos reconstruyendo cómo la Tierra cambió de una bola fundida de roca y metal a lo que tenemos hoy”, dijo en un comunicado el investigador principal del estudio, Michael Ackerson, geólogo investigador del Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian en Washington, DC.
La tectónica de placas se refiere a cómo enormes placas de roca sólida se deslizan sobre el manto de la Tierra, la capa justo debajo de la corteza. Estas placas continentales se mueven, fracturan y chocan, provocando terremotos, el crecimiento de montañas y la formación de océanos. Además de la Tierra, ningún otro cuerpo planetario conocido tiene tectónica de placas, dijeron los investigadores. Es probable que la Tierra tenga vida debido a la tectónica de placas, informó la revista Quanta.
Por ejemplo, con el tiempo, las rocas capturan dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero que ayuda a calentar la Tierra (aunque demasiado CO2 puede provocar el calentamiento global), y la tectónica de placas asegura que estas rocas eventualmente se arrastren y se derritan, y su CO2 se arroje. como gas a través de los volcanes, informó Live Science anteriormente. Sin este proceso, la Tierra podría congelarse.
Sin embargo, debido a que las primeras placas tectónicas se han cubierto y reciclado durante eones geológicos, determinar su edad puede ser un desafío. Para investigar, Ackerson y sus colegas recolectaron 15 rocas del tamaño de una toronja de Jack Hills y las pulverizaron en sus componentes minerales más pequeños, formando arena. Afortunadamente, los circones son densos, por lo que fue fácil separarlos del resto de la arena mediante el uso de un método similar al lavado de oro, dijeron los investigadores.
A continuación, los investigadores tomaron los circones, más de 3500 en total, y los aplicaron con un láser para medir su composición química mediante espectrometría de masas. El equipo también determinó la edad de cada circón midiendo su contenido de uranio, un elemento radiactivo con una tasa de desintegración conocida, que permite a los científicos determinar cuánto tiempo ha existido cada muestra. Sin embargo, sólo 200 de estos circones eran “aptos” para el estudio, lo que significa que habían conservado sus propiedades químicas de hace miles de millones de años.
“Desvelar los secretos que contienen estos minerales no es una tarea fácil”, dijo Ackerson. “Analizamos miles de estos cristales para obtener un puñado de puntos de datos útiles, pero cada muestra tiene el potencial de decirnos algo completamente nuevo y remodelar la forma en que entendemos los orígenes de nuestro planeta”.
El equipo también analizó el contenido de aluminio de cada circón. La investigación sobre circonitas modernas ha demostrado que las circonitas con alto contenido de aluminio se forman de pocas maneras. Entonces, la presencia de aluminio en circones antiguos ofrece pistas sobre cómo se produjeron y qué estaba sucediendo en ese momento, geológicamente hablando, dijeron los investigadores.
Ojos en el aluminio
Después de analizar los 200 circones, cada uno del ancho de unos pocos cabellos humanos, los investigadores encontraron un marcado aumento en las concentraciones de aluminio hace unos 3.600 millones de años.
Este cambio de composición probablemente marca el comienzo de la tectónica de placas y “potencialmente podría señalar el surgimiento de la vida en la Tierra”, dijo Ackerson. “Pero necesitaremos hacer mucha más investigación para determinar las conexiones de este cambio geológico con los orígenes de la vida”.
El equipo vinculó los circones con alto contenido de aluminio con el inicio de la tectónica de placas porque una de las formas en que se forman estos circones únicos es cuando las rocas que se encuentran en las profundidades de la superficie de la Tierra se derriten. “Es muy difícil convertir el aluminio en circonitas debido a sus enlaces químicos”, dijo Ackerson. “Es necesario tener condiciones geológicas bastante extremas”.
Si las rocas se derritieran profundamente debajo de la superficie de la Tierra, entonces la corteza terrestre (la capa más externa de la Tierra) probablemente se estaba volviendo más gruesa y comenzando a enfriarse, dijeron los investigadores. Este engrosamiento probablemente fue parte de la transición que llevó al movimiento de las placas, dijo el equipo. Un estudio anterior de 2014 sobre rocas del Complejo Acasta Gneiss de 4 mil millones de años en el norte de Canadá también indica que la corteza terrestre se estaba espesando en esta época, lo que provocó que la roca se derritiera más profundamente dentro del planeta que antes.
“Los resultados de Acasta Gneiss nos dan más confianza en nuestra interpretación de los zircones de Jack Hills”, dijo Ackerson. “Hoy, estas ubicaciones están separadas por miles de millas, pero nos están contando una historia bastante consistente, que es que hace unos 3.600 millones de años estaba sucediendo algo globalmente significativo”.
A continuación, Ackerson planea buscar rastros de vida antigua en los zircones de Jack Hills. También planea buscar otros circones extremadamente antiguos para ver si dan resultados similares sobre el engrosamiento de la corteza terrestre hace unos 3.600 millones de años, dijo.
El estudio, que fue pagado por el Smithsonian y la NASA, se publicó el 14 de mayo en la revista Geochemical Perspective Letters.
Fuente: Live Science.
