Raras evidencias, preservadas en la química de rocas antiguas de Groenlandia, hablan de una época en que la Tierra estaba casi completamente fundida.
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| Isua, Groenlandia - UNIVERSIDAD DE CAMBRIDGE |
Es el enfriamiento gradual y la cristalización de este
'océano de magma' lo que establece la química del interior de la Tierra, una
etapa definitoria en el ensamblaje de la estructura de nuestro planeta y la
formación de nuestra atmósfera primitiva.
Los científicos saben que los impactos catastróficos durante
la formación de la Tierra y la Luna habrían generado suficiente energía para
derretir el interior de nuestro planeta. Pero no sabemos mucho sobre esta fase
distante y ardiente de la historia de la Tierra porque los procesos tectónicos
han reciclado casi todas las rocas de más de 4 mil millones de años.
Ahora, los investigadores han encontrado los restos químicos
del océano de magma en rocas de 3.600 millones de años del suroeste de
Groenlandia.
Los hallazgos apoyan la vieja teoría de que la Tierra alguna
vez estuvo casi completamente fundida y brindan una ventana a una época en la
que el planeta comenzó a solidificarse y desarrollar la química que ahora
gobierna su estructura interna. La investigación sugiere que otras rocas en la
superficie de la Tierra también pueden preservar evidencia de océanos de magma
antiguos.
"Hay pocas oportunidades para obtener restricciones
geológicas sobre los eventos en los primeros mil millones de años de la
historia de la Tierra. Es asombroso que incluso podamos sostener estas rocas en
nuestras manos, y mucho menos obtener tantos detalles sobre la historia
temprana de nuestro planeta", dijo en un comunicado la autora principal,
la doctora Helen Williams, del Departamento de Ciencias de la Tierra de
Cambridge.
El estudio combina el análisis químico forense con el
modelado termodinámico en busca de los orígenes primitivos de las rocas de
Groenlandia y cómo llegaron a la superficie.
A primera vista, las rocas que componen el cinturón
supracrustal de Isua de Groenlandia se parecen a cualquier basalto moderno que
se encontraría en el fondo del mar. Pero este afloramiento, que se describió
por primera vez en la década de 1960, es la exposición de rocas más antigua de
la Tierra. Se sabe que contiene la evidencia más temprana de vida microbiana y
tectónica de placas.
La nueva investigación muestra que las rocas de Isua también
conservan pruebas raras que incluso son anteriores a la tectónica de placas:
los residuos de algunos de los cristales que quedaron cuando ese océano de
magma se enfrió.
"Fue una combinación de algunos análisis químicos
nuevos que hicimos y los datos publicados anteriormente que nos indicaron que
las rocas de Isua podrían contener rastros de material antiguo. Los isótopos de
hafnio y neodimio fueron realmente tentadores, porque esos sistemas de isótopos
son muy difíciles de modificar, por lo que tuvimos que analizar su química con
más detalle", dijo la coautora, la doctora Hanika Rizo, de la Universidad
de Carleton.
La sistemática isotópica de hierro confirmó a Williams y al
equipo que las rocas de Isua se derivaron de partes del interior de la Tierra
que se formaron como consecuencia de la cristalización del océano de magma.
La mayor parte de esta roca primitiva se ha mezclado por
convección en el manto, pero los científicos creen que algunas zonas aisladas
en las profundidades del límite del núcleo del manto (antiguos cementerios de
cristales) pueden haber permanecido inalteradas durante miles de millones de
años.
Son las reliquias de estos cementerios de cristal que
Williams y sus colegas observaron en la química de las rocas de Isua.
"Esas muestras con la huella digital de hierro también tienen una anomalía
de tungsteno, una firma de la formación de la Tierra, que nos hace pensar que
su origen se remonta a estos cristales primitivos", dijo Williams.
Pero, ¿cómo llegaron a la superficie estas señales del manto
profundo? Su composición isotópica muestra que no solo se derivaron de la
fusión en el límite entre el núcleo y el manto. Su viaje fue más tortuoso,
involucrando varias etapas de cristalización y refundición, una especie de
proceso de destilación. La mezcla de cristales antiguos y magma primero habría
migrado al manto superior, donde se batió para crear una "torta de
mármol" de rocas de diferentes profundidades. El derretimiento posterior
de ese híbrido de rocas es lo que produjo el magma que alimentaba esta parte de
Groenlandia.
Los hallazgos del equipo sugieren que los volcanes de puntos
calientes modernos, que se cree que se formaron relativamente recientemente, en
realidad pueden estar influenciados por procesos antiguos.
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