Las rocas recolectadas en Groenlandia pueden contener rastros de un antiguo océano de magma que burbujeó sobre gran parte de la superficie de la Tierra poco después del nacimiento del planeta, según un nuevo estudio.
Los científicos recolectaron rocas del cinturón supracrustal de Isua, una región en el suroeste Groenlandia donde las rocas expuestas tienen entre 3.7 mil millones y 3.8 mil millones de años; el cinturón contiene las rocas más antiguas conocidas en tierra, que permanecen relativamente tranquilos por placas tectónicas, cambios de calor y químicos, según la revista Science.
Os traços químicos dos primeiros oceanos de magma são ainda mais antigos do que as próprias rochas, datando de cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, quando um objeto do tamanho de Marte se chocou contra a Terra, arrancando um grande pedaço de rocha que más tarde se convirtió en la luna, según el nuevo estudio.
Cuando los objetos celestes del tamaño de la Tierra y Marte chocan, «el derretimiento casi total de todo el planeta es una consecuencia inevitable de eso», dijo a WordsSideKick.com la autora principal, Helen Williams, profesora de geoquímica en la Universidad de Cambridge. Y a medida que esta roca derretida se enfrió y cristalizó, la Tierra comenzó a parecerse gradualmente al mármol azul que conocemos hoy, dijo.
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Pero aunque la mayoría de los científicos aceptan la teoría de la Tierra fundida, «un gran desafío es que es muy difícil encontrar … evidencia geológica de algo que sucedió tan temprano en nuestra historia», dijo Williams. El nuevo estudio, publicado el 12 de marzo en la revista Avances en la ciencia, muestra que las rocas en el cinturón de Isua todavía llevan «huellas dactilares» químicas dejadas por este proceso de enfriamiento primordial.
Williams comenzó a buscar estas huellas digitales después de que ella y su coautora Hanika Rizo, profesora asociada de la Universidad de Carleton en Canadá, se reunieran en una reunión de otoño de la Unión Geofísica Estadounidense (AGU), un evento anual que, en tiempos prehistóricos -pandémicos, atraía decenas de miles de científicos de todo el mundo.
Rizo ya había extraído muestras de rocas del cinturón supracrustal de Isua y escribió sobre ellas en un estudio de 2011, publicado en la revista. Cartas de ciencia terrestre y planetaria. En el artículo, señaló que las rocas llevaban ciertas firmas químicas, a saber, isótopos únicos o elementos químicos con diferentes números de neutrones. Williams leyó más tarde el informe y estas firmas químicas despertaron su interés.
«Su artículo no tiene evidencia geológica directa del océano de magma. Pero muchos de los trazadores químicos que ella analiza … realmente apuntan en esa dirección general», dijo Williams. Si estudiaban más las muestras, pensó Williams, podrían descubrir una instantánea de tierrapasado derretido. Entonces, cuando vio a Rizo al otro lado de la gran sala de conferencias de la AGU, «básicamente corrí hacia ella porque realmente quería hablar … sobre la posibilidad de colaboración», dijo Williams.
Para iniciar la colaboración, los científicos fueron al laboratorio. Seleccionaron un subconjunto de rocas volcánicas de las muestras de Isua, eligiendo solo las más puras, en cuanto al desgaste que sufrieron tras estallar en la superficie y estar expuestas a la intemperie. Luego aserraron las superficies expuestas de las rocas, las lijaron, las trituraron en un polvo fino y disolvieron el polvo en ácidos fuertes.
«Cuando terminas, es increíble que algo que era una roca realmente dura y densa en tu mano, ahora sea una pequeña botella de líquido en tu laboratorio», dijo Williams. El procesamiento de las rocas de esta manera permitió al equipo examinar isótopos, o elementos químicos con diferentes números de neutrones, dentro de las muestras.
Específicamente, el equipo estaba buscando isótopos que se habrían formado a medida que cristalizaban los océanos de magma. Modelos sugerir que algunos restos de estos cristales habrían quedado atrapados en el manto inferior, cerca del núcleo de la Tierra, y se habrían conservado durante miles de millones de años. Con el tiempo, migrarían a través del manto inferior al manto superior, llevando consigo «huellas dactilares de isótopos» del océano de magma, dijo Williams.
Estas huellas digitales incluyen hafnio y neodimio isótopos, que se forman cuando decaen sus isótopos originales; esta ruptura ocurre en un patrón específico cuando los isótopos originales se colocan bajo presiones extremadamente altas, como las que se encuentran en las profundidades del manto inferior, dijo Williams. El equipo encontró estos isótopos únicos en las muestras de Isua, junto con una forma rara del elemento. tungsteno; conocida como una «anomalía de tungsteno», estos isótopos de tungsteno inusuales se derivan de un antiguo isótopo padre que existió solo en los primeros 45 millones de años de la historia de la Tierra, dijo Williams.
A medida que estos residuos de cristales se movían del manto inferior al superior, se fundían y se mezclaban con otras rocas fundidas, creando un efecto de marmoleo. Entonces, una vez que la roca mixta rompió la corteza, llevó las huellas dactilares del isótopo junto con la roca de los mantos superior e inferior; esto fue cierto para las muestras de Isua. Hay varias teorías sobre cómo y por qué los cristales migraron hacia arriba a través de las capas de la Tierra, una de las cuales es que los cristales se derritieron y recristalizaron repetidamente, volviéndose más concentrados a medida que avanzaban hacia arriba, dijo Williams.
Después de descubrir los rastros químicos de los océanos de magma, «la pregunta que tengo es si otras rocas antiguas de la Tierra han conservado las mismas firmas», dijo Williams. Ella y su equipo están comenzando a buscar estas firmas en lugares de todo el mundo, en lugares con rocas extremadamente antiguas y en puntos modernos de actividad volcánica, como Hawái e Islandia.
«Muchas líneas de evidencia … sugieren que estos puntos de acceso modernos se derivan del derretimiento de material en las profundidades de la Tierra, quizás incluso originándose cerca de la frontera entre el manto de la Tierra y su núcleo», dijo Williams. Esto significa que los rastros químicos del océano de magma también pueden estar al acecho en estos puntos de acceso, aunque todavía no estamos seguros, dijo.
Publicado originalmente en Live Science.
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