Una Tierra primigenia fría

Leí en el número de diciembre de 2005 de la revista “Investigación y Ciencia” un artículo que me interesó sobre cómo descubrir claves del pasado de nuestro planeta. Puede servir para hacerse una idea del principio de inclusión, del proceso de enfriamiento de la Tierra y tiene implicaciones para el origen de la vida.

Vulcanismo generalizado

Fuente: Wikipedia

Durante mucho tiempo se ha venido aceptando que, en sus orígenes, la superficie terrestre fue un mar de magma sometido a bombardeo meteorítico, que tardó en enfriarse unos 500 millones de años. Es lo que se ha denominado periodo Hádico (por el infierno de la mitología griega, el Hades). ¿La razón de esa fecha? Pues que no se han encontrado rocas inalteradas de edades superiores a 4.000 millones de años (el récord lo ostenta el gneis de Acasta, en el Territorio del Noroeste, Canadá) ni materiales sedimentarios de más de 3.800 (Isúa, Groenlandia).

Pero algo ha puesto en duda este panorama: el descubrimiento de cristales de circón en rocas antiguas y el estudio de sus edades y propiedades. Sugieren, por ejemplo, que el Hádico fue breve y que hubo océanos antes de lo que se pensaba.

A partir de unas rocas de Australia de 3.000 millones de años de antigüedad (conglomerados de Jack Hills y Monte Narryer) se aislaron cristales de circón (unos pocos gramos a partir de cientos de kilos de piedra). El circón es un material tan resistente que sobrevive con facilidad a la erosión de la roca en la que está inmerso. En ese caso, si se destruye la matriz que lo tiene atrapado, sufre transporte y puede pasar a formar parte de otra nueva roca sedimentaria. Y así sucesivamente.

Cristal de circón

Fuente: Wikipedia

Se da la circunstancia de que el circón es un excelente cronómetro geológico. Su estructura cristalina impide la presencia de átomos tan grandes como los de plomo, por lo que, de modo nativo, están exentos de él. Pero el uranio sí que puede aparecer como impureza. Y cuando se desintegra produce plomo. Así, todo este elemento tiene que proceder, necesariamente, de aquél. Usando unas sencillas matemáticas y sabiendo el periodo de semidesintegración del uranio es fácil conocer la edad de un circón con un margen de error del 1% (lo que, para la historia de la Tierra supone unos 40 millones de años).

Analizando los circones de Jack Hills se encontraron cinco de edad superior a 4.000 millones de años (4.400 uno de ellos). Las condiciones del Hádico los habrían destruido, luego la Tierra se tuvo que enfriar antes. Cuando ellos llegaron a la superficie, tenía que ser más tibia que ardiente.

Pero hay más. Se puede estudiar la relación relativa de dos isótopos del oxígeno. Uno, el 18O (raro) y otro el 16O (habitual). Bueno, pues esa relación no concordaba con la de magmas basálticos, supuestamente los normales de aquella época, procedentes del manto. Pero sí con la de magmas graníticos, que hoy se forman en zonas de subducción. En ellos hay materiales que han estado en contacto con el agua de lluvia y que les llegan al erosionarse y sedimentarse en una cuenca oceánica. El contacto de esos sedimentos con el agua de lluvia o del mar habría alterado la relación entre ambos isótopos del oxígeno, característica que luego hereda el magma en el que nacen los circones.

Bueno. Podríamos suponer que un proceso de la Tierra primigenia, un proceso que sólo se daba en aquellas condiciones y que hoy no sucede, creó circones con esa relación isotópica. Pudiera ser.

Pero…

Resulta que algunos de los circones consisten en un núcleo más antiguo rodeado de material más modernos. Esto sugiere que se formó primero la parte central y decenas, cientos de millones de años después, siguiendo el ciclo de las rocas, volvieron a formar parte de un magma que les añadió nuevas capas. Pues bien, la cantidad de titanio en ambos casos es la misma. Y escasa. Lo que indica que la temperatura del magma no fue alta, característica propia de magmas graníticos (si la temperatura del magma hubiera sido alta, la cantidad de titanio habría resultado bastante mayor).

Así pues, es muy probable que los circones nacieran en magmas graníticos, contaminados con materiales sedimentarios como ocurre hoy. Esto sugiere que el mundo Hádico fue breve. Y que, quizá, la vida dispuso de más tiempo de que creíamos para florecer.

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