El piso es lava: después de 1.500 millones de años en flujo, así es como una corteza nueva y más fuerte preparó el escenario para la vida en la Tierra

Crédito: Shutterstock.

Nuestro planeta es único en el Sistema Solar. Es el único con tectónica de placas activa, cuencas oceánicas, continentes y, hasta donde sabemos, vida. Pero la Tierra en su forma actual lleva 4.500 millones de años en proceso. Es completamente diferente a lo que era en una época mucho más temprana.

Los detalles sobre cómo, cuándo y por qué se desarrolló la historia temprana del planeta han eludido en gran medida a los científicos. Ello se debe principalmente a la escasez de rocas conservadas de este período geológico.

Nuestra investigación, publicada en Nature, revela que los primeros continentes de la Tierra eran entidades en cambio. Desaparecieron y reaparecieron durante 1.500 millones de años antes de finalmente cobrar forma.

La Tierra primitiva: un extraño mundo nuevo

Los primeros 1.500 millones de años de la historia de la Tierra constituyen un período tumultuoso. Éste preparó el escenario para el resto del viaje del planeta. Se produjeron varios eventos clave. Ellos incluyen la formación de los primeros continentes, el surgimiento de la tierra y el desarrollo de la atmósfera y los océanos primitivos.

Todos estos eventos fueron el resultado de la dinámica cambiante del interior de la Tierra. También fueron catalizadores de las primeras apariciones de la vida primitiva.

Este cristal de zircón de casi 4.400 millones de años, es uno de los fragmentos de roca más antiguos jamás encontrados. Fue recuperado de la región de Pilbara en Australia Occidental. En realidad, es más pequeño que la cabeza de un alfiler. 
Imagen proporcionada por los autores.

El registro conservado de los primeros 500 millones de años de la Tierra se limita a unos pocos cristales minúsculos del mineral zircón. Durante los siguientes mil millones de años, se generaron y conservaron fragmentos de roca de un kilómetro de largo (y más grandes). Estos continuarían forjando los núcleos de los principales continentes.

Los científicos conocen las propiedades de las rocas y las reacciones químicas que deben ocurrir para que se produzcan los minerales que las constituyen. Basado en esto, sabemos que la Tierra primitiva se jactaba de temperaturas muy altas, cientos de grados más calientes que las de hoy.

Una metamorfosis épica

La corteza terrestre actual está formada por una corteza continental gruesa y flotante que se alza orgullosa sobre el mar. Mientras tanto, debajo de los océanos hay costras oceánicas delgadas pero densas.

El planeta también se divide en una serie de placas que se mueven en un proceso llamado «deriva continental». En algunos lugares, estas placas se separan y en otros convergen para formar majestuosas montañas.

Este movimiento dinámico de las placas tectónicas de la Tierra es el mecanismo por el cual el calor de su interior se libera al espacio. Esto da como resultado una actividad volcánica centrada principalmente en los límites de las placas. Un buen ejemplo es el Anillo de Fuego , un camino a lo largo del Océano Pacífico donde son frecuentes las erupciones volcánicas y los terremotos.

Para desentrañar los procesos que operaron en la Tierra primitiva, desarrollamos modelos informáticos para replicar las condiciones que alguna vez fueron mucho más cálidas. Estas condiciones fueron impulsadas por grandes cantidades de «calor primordial» interno. Este es el calor que quedó de cuando la Tierra se formó por primera vez.

Hoy en día, la Tierra tiene una corteza continental rica en sílice sobre el nivel del mar. También tiene una corteza delgada (pero densa) pobre en sílice en el océano. 
Crédito: Shutterstock.

Durante las primeras etapas de la Tierra, esta era de tres a cuatro veces más caliente que actualmente. Nuestro modelo muestra que la liberación de calor primordial provocó un extenso derretimiento en el manto superior. Esta es la región mayoritariamente sólida debajo de la corteza, entre 10 km y 100 km de profundidad.

Esta fusión interna creó magma que, a través de un sistema de tuberías, fue expulsado como lava sobre la corteza. El manto poco profundo dejado atrás, seco y rígido, se soldó a la corteza y formó los primeros continentes.

El pulso de la primera vida

Nuestra investigación reveló un desfase entre la formación de la primera corteza terrestre y el desarrollo de las quillas del manto en la base de los primeros continentes.

La primera corteza formada, que estuvo presente hace entre 4.500 y 4.000 millones de años, era débil y propensa a la destrucción. Progresivamente se hizo más fuerte durante los siguientes mil millones de años para formar el núcleo de los continentes modernos.

Este proceso fue crucial para que los continentes se estabilizaran. Cuando se purgó el magma del interior de la Tierra, se formaron balsas rígidas en el manto debajo de la nueva corteza, protegiéndola de una mayor destrucción.

En la foto se muestra una roca ígnea con bandas formada a partir de múltiples capas de magma. Esta roca es de la región de Pilbara de Australia Occidental. 
Imagen proporcionada por los autores.

Además, el aumento de estos continentes rígidos finalmente condujo a la meteorización y la erosión. Estos procesos hacen que las rocas y los minerales se descompongan o disuelvan durante largos períodos para finalmente ser arrastrados y depositados como sedimentos.

La erosión temprana habría cambiado la composición de la atmósfera terrestre. También habría proporcionado nutrientes a los océanos, sembrando el desarrollo de la vida.

Conclusiones

A partir de nuestras observaciones, llegamos a la conclusión de que la ruptura de la corteza terrestre primitiva fue necesaria para dar paso a un reemplazo más resistente. Y si esto no hubiera sucedido, no tendríamos los continentes, ni la vida, como la conocemos.

Fuente: The Conversation.

Artículo original: «The floor is lava: after 1.5 billion years in flux, here’s how a new, stronger crust set the stage for life on Earth«. Fabio A Capitanio. Oliver Nebel, Peter Cawood. Dec 2, 2020.

Material relacionado

El uso del Zircón para rastrear el origen de los continentes de la Tierra

Jesse Reimink, es Profesor Asistente de Geociencias en Penn State. Forma parte de un equipo de investigadores que utilizará el circón mineral para ayudar a comprender cómo se formaron los continentes de la Tierra hace miles de millones de años.
 IMAGEN: PENN STATE

Los geocientíficos saben desde hace mucho tiempo que algunas partes de los continentes se formaron en el pasado profundo de la Tierra. Pero la velocidad a la que la tierra se elevó sobre los mares, y las formas exactas que tomaron las masas terrestres, hasta ahora eran desconocidos.

Ahora, un equipo realizó el estudio de aproximadamente 600.000 análisis de minerales de una base de datos de aproximadamente 7.700 muestras de rocas diferentes. El equipo cree que se está acercando a las respuestas. El siguiente artículo lo presenta.

Marcar el enlace permanente.

Comentarios cerrados.