En los albores del Sistema Solar, la joven Tierra era poco más que una masa informe de roca semifundida. De alguna manera, a lo largo de cientos de millones de años, partes de esa masa rocosa se solidificaron hasta formar los primeros continentes: los cimientos de todos los paisajes que conocemos hoy.
La mayoría de los científicos creen que la respuesta se encuentra completamente bajo nuestros pies, en la inquieta geología de nuestro propio planeta. Pero según un equipo liderado por el geólogo Chris Kirkland de la Universidad Curtin en Australia, es posible que la Tierra no haya funcionado sola.
Argumentan que el crecimiento de los continentes estuvo influenciado por algo mucho más importante: el largo viaje del Sistema Solar a través de los brazos espirales de la Vía Láctea.
Es una idea audaz, pero los investigadores afirman que está grabada en algunos de los minerales más antiguos de la Tierra: diminutos cristales de circón que se formaron hace miles de millones de años.
“Quizás la geología ha delimitado el sistema terrestre de forma demasiado estricta”, declaró Kirkland a ScienceAlert.
“La verdadera cuestión no es si la Tierra está conectada con el resto de la galaxia, sino si esas conexiones dejaron una señal geológica lo suficientemente fuerte como para que podamos detectarla”.
La historia de la Tierra no se desarrolló en el vacío. A medida que el Sistema Solar orbita el centro de la Vía Láctea cada 250 millones de años aproximadamente, pasa repetidamente por los brazos espirales de la galaxia, que se mueven más lentamente, aproximadamente cada 150 a 200 millones de años; estas son estructuras galácticas más densas donde se acumulan gas y polvo, y donde nacen nuevas estrellas.
Es posible que esos encuentros no hayan dejado la Tierra indemne. El Sistema Solar está rodeado por la Nube de Oort, una vasta capa esférica de cuerpos helados que se extiende miles de veces más lejos del Sol que Plutón. Se cree que muchos de los cometas de largo período del Sistema Solar tienen su origen allí. A medida que el Sistema Solar se desplaza a través de los brazos espirales de la galaxia, las interacciones gravitacionales podrían desprender objetos de la Nube de Oort y enviarlos a gran velocidad hacia el Sistema Solar interior para convertirse en cometas.
Los investigadores sostienen que estos impactos gigantescos podrían haber ayudado a crear los primeros fragmentos estables de corteza continental: las “semillas” a partir de las cuales crecieron los continentes actuales.
“Quizás sea extraordinario, pero no especialmente inverosímil una vez que los datos empiecen a coincidir”, dijo Kirkland.
“Nos lo tomamos en serio cuando conjuntos de datos independientes comenzaron a apuntar en la misma dirección: cambios recurrentes en los isótopos de hafnio del circón a través de varios cratones arcaicos, cambios en las distribuciones de isótopos de oxígeno del circón y picos en las edades de impacto terrestres y lunares durante los pasos predichos por los brazos espirales”.
La Tierra conserva muy pocos vestigios de su infancia. Entre la erosión, el reciclaje de la corteza y otros procesos geológicos, la mayor parte de la corteza antigua se ha desgastado o transformado hasta ser irreconocible.
Una excepción es un mineral extremadamente duradero llamado circón. En ciertas formaciones rocosas antiguas, pequeños cristales de circón perduran, conservando en su interior registros isotópicos del entorno químico donde se formaron. Midiendo los cambios sutiles en los isótopos de elementos como el hafnio y el oxígeno dentro de los cristales, los geólogos pueden reconstruir cuándo y cómo evolucionó la corteza continental en un lugar específico.
Kirkland y sus colegas se sintieron intrigados cuando comenzaron a surgir patrones isotópicos similares en múltiples cratones muy separados entre sí: las densas y antiguas “columnas vertebrales” de los continentes.
“No podemos examinar un pico de edad de circón individual y simplemente etiquetarlo como ‘impacto’. Los vuelcos del manto, las plumas, la subducción y las colisiones continentales pueden producir cambios importantes en los registros isotópicos del circón”, explicó.
La distinción radica, en cambio, en el patrón general. Un evento de origen interno debería reflejar la evolución geológica de una región en particular. Un desencadenante externo tiene el potencial de afectar a varios cratones muy distantes entre sí prácticamente al mismo tiempo y de coincidir con evidencia independiente de un mayor bombardeo tanto en la Tierra como en la Luna.
El equipo recopiló registros de circones de 11 cratones arcaicos de todo el mundo, centrándose específicamente en los átomos de hafnio y oxígeno atrapados en los cristales. Los isótopos de hafnio pueden revelar episodios de formación de nueva corteza, mientras que los isótopos de oxígeno conservan pistas sobre la reelaboración de la corteza y la participación de material superficial alterado. Posteriormente, los investigadores compararon esos registros con la cronología de los cruces previstos de los brazos espirales, así como con registros de impactos de la Tierra y la Luna datados de forma independiente.
“Para este estudio, basta con salir de noche y mirar la Luna”, dijo Kirkland.
“Su superficie maltrecha es un testimonio vívido del bombardeo sufrido por el sistema solar interior. La Tierra experimentó ese mismo entorno de impacto, pero la erosión, la tectónica y el reciclaje de la corteza han borrado gran parte de la evidencia física”.
En conjunto, estos registros dispares revelaron episodios recurrentes de formación de corteza continental y un aumento del bombardeo que coincidieron repetidamente con el momento previsto del paso del Sistema Solar a través de los brazos espirales de la Vía Láctea. Los investigadores recalcan que sus hallazgos no demuestran una conexión entre el cruce de brazos espirales y la evolución continental.
Reconstruir las órbitas de la Vía Láctea de hace miles de millones de años es extremadamente complicado, señaló Kirkland, y el origen de los cometas en la Nube de Oort puede ser impredecible. Otros procesos geológicos también podrían haber influido en los cristales de circón. Sin embargo, como reveló un artículo reciente del que Kirkland es coautor, la mayor parte de la energía que llegó a la Tierra primitiva provino del bombardeo de asteroides en lugar de la actividad geológica interna, un hallazgo consistente con la idea de que los impactos podrían haber desempeñado un papel importante en la formación del joven planeta.
Confirmar este modelo probablemente implicaría mirar más allá de la Tierra para ver si la misma secuencia temporal aparece en el registro mineral de cuerpos como Marte y la Luna. Pero tal vez no sería sorprendente encontrarlo.
“Si los cambios en el entorno galáctico pueden ayudar a desencadenar la formación de estrellas, sería sorprendente que el paso repetido del Sistema Solar a través de esos entornos no tuviera ningún efecto”, dijo Kirkland.
“La cuestión científica es si esos efectos fueron lo suficientemente fuertes como para dejar un registro geológico detectable en la Tierra”.
La investigación ha sido publicada en la revista Earth and Planetary Science Letters.
Fuente: Science Alert.
