Cómo evolucionó el planeta Tierra y se formaron los continentes, según los expertos de Harvard
La transformación de un ambiente regido por lava y rocas volcánicas a un mundo rebosante de vida, se extendió durante millones de años, pero ¿en qué momento comenzó?
La ciencia logró comprender que la tectónica de placas, es decir el movimiento de las placas rígidas separadas que conforman la corteza de la Tierra y que dieron forma a montañas, fue un momento esencial en la evolución del planeta desde que la lava fundida y la roca como escenario principal se convirtieron en un ambiente amigable con la vida.
Sin embargo, existen algunos aspectos específicos que no tienen una explicación exacta. Obtener estas respuestas es el objetivo de un grupo de investigadores de Harvard desde hace varios años. En 2020, justamente en el Día de la Tierra, fue cuando desentrañaron algunos secretos. Y ahora, dos años más tarde, sumaron más datos.
El primer hallazgo
Mientras algunos investigadores aseguran que las placas tectónicas de la corteza terrestre se conformaron hace unos 4 mil millones de años; otros estiman que sería hace mil millones de años. Es por este motivo que un equipo dirigido por investigadores de Harvard buscó encontrar algunas pistas del momento exacto en estas pequeñas rocas antiguas: los circones.
Para alzarse con ellas, se trasladaron al cratón (o cratógeno) de Pilbara, que se extiende por 482 km de ancho, ubicado en Australia Occidental. Un lugar considera como uno de los espacios más antiguos de la corteza terrestre, que se encuentra - específicamente - en medio de placas tectónicas.
En este espacio, los científicos encontraron una deriva latitudinal de unos 2,5 centímetros al año, que habría ocurrido hace unos 3.200 millones de años, según advierten en el documento publicado en 2020 en la revista Science Advances.
Tras perforar las rocas y obtener muestras del núcleo, los expertos las analizaron en magnetómetros y equipos de desmagnetización. El siguiente paso fue la contraposición de los datos obtenidos con otros previamente difundidos, y advirtieron una deriva de 2,5 centímetros al año. De este modo, lograron determinar que el movimiento de placas moderno se produjo entre 2.000 y 4.000 millones de años atrás.
Alec Brenner, miembro del Laboratorio de Paleomagnética de Harvard y coautor del estudio, afirmó en ese momento que estas evidencias mostraban “la Tierra primitiva se parecía mucho más a la actual de lo que mucha gente piensa”.
“Básicamente, esta es una pieza de evidencia geológica para extender el registro de la tectónica de placas del planeta más atrás en la historia de la Tierra”, resaltó Brenner. Al tiempo que señaló que “según la evidencia que encontramos, parece que la tectónica de placas es un proceso mucho más probable que haya ocurrido en la Tierra primitiva”.
La importancia de la tectónica de placas para los científicos radica en que se trata del momento en la vida y el planeta evolucionaron. En la actualidad, la capa exterior de la Tierra está conformada por unos 15 bloques móviles de corteza, sobre los cuales se erigen tanto los continentes como los océanos.
Cuando se formó la Tierra, las placas tectónicas se movieron, juntaron y separaron. En este accionar, se expusieron nuevas rocas a la atmósfera, con lo cual se produjeron reacciones químicas que, posteriormente, estabilizaron la temperatura de la superficie del planeta y propiciaron la vida.
Roger Fu, uno de los autores principales del artículo y profesor de ciencias planetarias y de la Tierra en la Facultad de Artes y Ciencias de Harvard, explicó: “Estamos tratando de comprender los principios geofísicos que impulsan la Tierra y la tectónica de placas cicla elementos que son necesarios para la vida dentro y fuera de la Tierra”.
“Actualmente, la Tierra es el único cuerpo planetario conocido que tiene placas tectónicas sólidamente establecidas de cualquier tipo”, detalló Brenner y agregó: “Mientras buscamos planetas en otros sistemas solares, nos corresponde a nosotros comprender todo el conjunto de procesos que llevaron a la tectónica de placas en la Tierra y qué fuerzas impulsoras transpiraron para iniciarla”.
Según el científico, obtener conocimientos sobre la tectónica de placas podrá, además de evidenciar la evolución del planeta, dar “una idea de lo fácil que es que este evento suceda en otros mundos, especialmente dados todos los vínculos que tiene con la evolución de la vida y la estabilización del clima”.
Nuevos hallazgos dan aún más detalles sobre la evolución de la Tierra
Un nuevo estudio encabezado por científicos de Harvard analizó más profundamente estos circones y notaron que hace unos 3.800 millones de años se registró una transición en la geoquímica de estas pequeñas rocas. Los investigadores aseguraron que, tras analizar estos “viejos” circones y compararlos con los actuales, existen muchas similitudes.
En el reciente artículo publicado en AGU Advances, los investigadores señalaron que, hace 3.800 millones de años, cuando la Tierra se “enfriaba” se formaban nuevas cortezas terrestres, y en las firmas geoquímicas de los circones tomaron una forma similar a las generadas en las zonas de subducción, donde dos placas tectónicas chocan, una se desliza por debajo de otro o ingresa al manto para “reciclarse”.
Nadja Drabon, primera autora del artículo y profesora asistente de Ciencias Planetarias y de la Tierra de Harvard, explicó: “Antes de unos 3.800 millones de años atrás, el planeta no parecía ser tan dinámico. Hoy, hay mucha corteza que se destruye constantemente en lo que se llama zonas de subducción y se crea nueva corteza”.
“Muchos circones (previos) mostraron que en ese entonces, una vez que se formó la corteza primitiva, sobrevivió por alrededor de 600 millones de años. Si bien hubo una reelaboración interna, nunca creamos una nueva corteza granítica. … Pero hace 3.800 millones de años todo cambió”, afirmó la científica.
A esta hipótesis arribaron cuando analizaron 3 características geoquímicas de los circones: el isótopo de hafnio, el isótopo de oxígeno y las composiciones de elementos traza. El primero les dio detalles sobre la formación y evolución de la corteza terrestre; el segundo sobre los océanos; y el tercero sobre la composición de la corteza.
“Todos ellos muestran este cambio entre hace 3.800 y 3.600 millones de años”, destacó Drabon al advertir que fue en ese momento, según se advierte en los isótopos de hafnio, cuando la tasa de formación de la corteza comenzó a aumentar. Ahora, según la experta, el próximo paso será conocer más sobre la conformación de los océanos y la composición de la corteza.
