Un estudio publicado en Nature el 2 de abril trastornó las opiniones convencionales sobre la evolución geológica más temprana de la Tierra. La investigación reveló que la primera corteza terrestre, formada hace aproximadamente 4.5 mil millones de años, probablemente tenía características químicas similares a las presentes en la corteza continental actual. El hallazgo desafió creencias ampliamente sostenidas sobre la formación de los continentes y el inicio de la tectónica de placas, y ofreció evidencia de que gran parte de la corteza temprana fue extraída de un manto empobrecido en núcleo.
"Los científicos han pensado durante mucho tiempo que las placas tectónicas necesitaban sumergirse una debajo de la otra para crear la huella química que vemos en los continentes", dijo Simon Turner, profesor emérito de la Facultad de Ciencias e Ingeniería de la Universidad de Macquarie, según un informe de astrobiology.com. "Este descubrimiento tiene importantes implicaciones para cómo pensamos sobre la historia más temprana de la Tierra", añadió, según un informe de astrobiology.com.
El estudio se centró en el protocrust, la corteza más antigua de la Tierra, que se formó durante el eón Hadeano, hace unos 4.500 a 4.000 millones de años. Datos de minerales de circón, fechados en 4.380 millones de años, en metasedimentos de Jack Hills demostraron que existían rocas evolucionadas con un perfil químico similar al de la corteza continental actual casi desde los inicios de la Tierra. La evidencia sugirió que el protocrust desarrolló naturalmente estas características químicas sin la tectónica de placas moderna.
Modelos matemáticos desarrollados en colaboración con investigadores de Australia, Reino Unido y Francia simularon las condiciones tempranas de la Tierra cuando el núcleo del planeta aún se estaba formando y su superficie estaba cubierta por un océano de roca fundida. Los modelos indicaron que la firma química del protocrust coincidía con la de la corteza continental actual y sugirieron un grosor de corteza global de unos 15 km, equivalente en características químicas a una corteza continental de 35 km de grosor cuando se escala al área de la superficie actual.
Bajo las condiciones reductoras del antiguo océano de magma de la Tierra, elementos como el niobio se comportaron de manera diferente. El niobio se volvió siderófilo y se hundió en el núcleo de la Tierra, produciendo la anomalía negativa de niobio observada en las rocas continentales. "Me di cuenta de que podría haber una conexión entre la formación temprana del núcleo, los patrones de elementos altamente siderófilos y la anomalía negativa de niobio observada en la corteza continental", dijo Turner.
La investigación cuestionó el inicio y el funcionamiento de la tectónica de placas. Los modelos anteriores asumían que solo la subducción —donde una placa tectónica se sumerge debajo de otra— podía producir la huella química encontrada en los continentes. El nuevo modelo demostró que la corteza temprana de la Tierra se fracturó, con porciones que se espesaron en los precursores de los continentes, mientras que el magma fundido entre estos fragmentos generó una corteza similar a la composición basáltica de los fondos oceánicos modernos.
El estudio señaló que los impactos de grandes meteoritos continuaron hasta hace aproximadamente 3.800 millones de años. Durante ese período, la tectónica de placas pudo haber operado intermitentemente, desencadenada por impactos que perturbaron y reciclaron la corteza temprana. A medida que la tasa de bombardeo de meteoritos disminuyó con la estabilización de las órbitas solares, eventualmente surgió un patrón continuo de tectónica de placas. "Nuestra investigación muestra que las firmas químicas que vemos en la corteza continental se crearon en el período más temprano de la Tierra, independientemente de cómo se comportaba la superficie del planeta", dijo Turner.
El artículo fue escrito con la ayuda de un sistema de análisis de noticias.