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Voces del Smithsonian Museo Nacional de Historia Natural
Nuevo estudio sobre circones encuentra que la tectónica de placas comenzó hace 3.600 millones de años
Los minerales de circón son el material terrestre más antiguo conocido. Algunos se formaron incluso antes de que la corteza del planeta se convirtiera en las placas continentales rígidas que se mueven de acuerdo con la tectónica de placas moderna.
Una nueva investigación sobre circones antiguos sugiere que la tectónica de placas moderna de la Tierra probablemente se formó hace unos 3.600 millones de años. El artículo, publicado en la revista Geochemical Perspective Letters, revela cómo probablemente se formó una de las características geológicas definitorias de la Tierra y sentó las bases para el surgimiento de la vida.
“Estamos reconstruyendo cómo la Tierra cambió de una bola fundida de roca y metal a lo que tenemos hoy. Ninguno de los otros planetas tiene continentes, océanos líquidos o vida ”, dijo Michael Ackerson, geólogo investigador del Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian y autor principal del estudio. “En cierto modo, estamos tratando de responder a la pregunta de por qué la Tierra es única, y podemos responder a eso hasta cierto punto con estos circones”.
Descubriendo el pasado ancestral del mundo
Cuando el mundo tenía solo 200 millones de años, algunos circones comenzaron a cristalizar. A medida que se solidificaron en antiguas cámaras de magma, los minerales incorporaron elementos de sus entornos circundantes. Al estudiarlos hoy, los científicos pueden descubrir cómo era el paisaje geoquímico de la Tierra hace 4,3 mil millones de años.
“Pero descubrir los secretos que se guardan dentro de estos minerales no es una tarea fácil”, dijo Ackerson.
Para descubrir los secretos de los antiguos circones, Ackerson y su equipo reunieron 15 rocas del tamaño de una toronja de un sitio geológico increíblemente antiguo en Australia Occidental, llamado Jack Hills. Moleron las rocas en arena, luego separaron los circones más densos de otros minerales con una técnica similar al lavado de oro.
Las colinas de Jack en Australia Occidental albergan rocas que contienen antiguos cristales de circón de hace 4.400 millones de años. Los investigadores ahora están analizando estos minerales para descubrir el pasado de la Tierra. (Dustin Trail, Departamento de Ciencias de la Tierra y Ambientales, Universidad de Rochester)
Luego, Ackerson y sus colegas examinaron elementos dentro de varios cientos de muestras microscópicas de circón para determinar las edades y composiciones químicas de los minerales. Utilizaron rastros de uranio y conducen a determinar la edad de cada espécimen y luego analizaron la cantidad de aluminio en los circones para aprender más sobre cómo era el mundo exterior en ese momento.
“Cada muestra tiene el potencial de decirnos algo completamente nuevo y remodelar la forma en que entendemos los orígenes de nuestro planeta”, dijo Ackerson.
Los circones tienen un comienzo difícil
Después de examinar los circones, los investigadores encontraron que la concentración de aluminio en algunos había aumentado hace aproximadamente 3.600 millones de años. Las circonitas de alto aluminio solo se pueden crear de algunas maneras. Una de esas formas es derritiendo rocas más profundas debajo de la corteza terrestre.
“Es muy difícil convertir el aluminio en circonitas debido a sus enlaces químicos”, dijo Ackerson. “Necesitas tener condiciones geológicas bastante extremas”.
Esta partícula de roca del tamaño de una grava contiene un circón que tiene al menos 3 mil millones de años, colocándolo justo en el momento en que emergieron las placas tectónicas. El circón es el mineral magenta en el centro de la imagen. (Michael Ackerson, Smithsonian)
El equipo sospecha que las concentraciones de aluminio aumentaron en circones hace 3.600 millones de años porque las rocas se estaban derritiendo más profundamente debajo de la superficie de la Tierra a medida que la corteza del planeta se espesaba y enfriaba. Si es correcto, esto apunta hacia el surgimiento de la tectónica de placas moderna.
“Este cambio de composición probablemente marca el inicio de la tectónica de placas de estilo moderno y potencialmente podría señalar el surgimiento de la vida en la Tierra”, dice Ackerson.
Un camino incrustado de circonio hacia adelante
La región de Jack Hills está hecha de metaconglomerado, un tipo de roca sedimentaria parecida al cemento que contiene cristales como circonitas antiguas. (Dr. Dustin Trail, Departamento de Ciencias de la Tierra y el Medio Ambiente, Universidad de Rochester)
La tectónica de placas conecta el interior de la Tierra con su corteza, atmósfera y océanos, lo que permite que las condiciones de habitabilidad persistan durante eones, lo que a su vez permite que el mundo albergue vida. Pero el vínculo entre los orígenes de la tectónica de placas moderna y los orígenes de la vida necesita más investigación.
El trabajo de Ackerson y sus coautores es parte de la nueva iniciativa del museo llamada Our Unique Planet, una asociación público-privada, que tiene como objetivo facilitar la investigación sobre las enigmáticas razones detrás del estado único de la Tierra como planeta habitable.
En el futuro, Ackerson quiere estudiar los antiguos zircones de Jack Hills en busca de rastros de vida y examinar otras formaciones rocosas supremamente antiguas en busca de signos del inicio de la tectónica de placas en la Tierra hace unos 3.600 millones de años.
“Tendremos que hacer mucha más investigación para determinar las conexiones de este cambio geológico con los orígenes de la vida”, dijo Ackerson.
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Abigail Eisenstadt es asistente de comunicaciones en el Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian. Lleva la ciencia al público a través de la Oficina de Comunicaciones y Asuntos Públicos del museo, donde realiza un seguimiento de la cobertura de los medios, coordina las actividades de filmación y escribe para el blog del museo, Smithsonian Voices. Abigail recibió su maestría en periodismo científico de la Universidad de Boston. En su tiempo libre, está al aire libre o en la cocina.
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