El planeta Tierra en el que vivimos hoy tiene muy pocos rastros de su infancia.
Los 500 millones de años transcurridos entre la formación de la Tierra, hace unos 4.500 millones de años, y hace 4.000 millones de años (el eón Hadeano) son casi un período geológico. agujero negro.
De esa época sobrevive muy poco. Un puñado de rocas antiguas y cristales de circón dispersos conservan raros atisbos de la Tierra recién nacida, pero la mayor parte de la corteza más antigua del planeta ha desaparecido.
Algunos investigadores han propuesto que la razón de esto es el eficiente sistema de reciclaje de la corteza terrestre, la tectónica de placas.
Pero según un equipo dirigido por el geólogo Tim Johnson de la Universidad Curtin en Australia, es posible que esa corteza primitiva nunca haya podido asentarse en algo estable.
¿La razón? Un intenso período de bombardeo de asteroides que azotó la Tierra durante cientos de millones de años.
“Esos impactos transportaron enormes cantidades de energía, y esa energía tenía que ir a alguna parte”, dice Johnson en un comunicado.
“El calor extra de los impactos habría mantenido a gran parte de la corteza primitiva débil y parcialmente fundida, dificultando la supervivencia de las rocas”.
Quizás se pregunte: si los primeros intentos de la Tierra de eliminar las costras se pierden del registro geológico, ¿cómo podemos saber qué hacían los asteroides durante el Hadeano?
La respuesta está más lejos y más cerca de lo que piensas: la Luna.
“Si quieres ver lo que estaba sucediendo en la Tierra primitiva, lo tienes ahí mirándote”, dijo Johnson a ScienceAlert. “Incluso he tenido la suerte de observar finas láminas de muestras de la Luna bajo el microscopio. Como era de esperar, todas han sido hechas añicos”.
De hecho, la Luna, Mercurio, Marte, los asteroides y los trozos de meteoritos encontrados esparcidos por todo el mundo conservan un registro bastante detallado de la historia de los impactos del Sistema Solar interior.
“Imaginar que la Tierra se salvó de algún modo del bombardeo es, en mi opinión, rozar la locura”.
“En términos de energía, específicamente la generada por el impacto, estos cuerpos cuentan una historia similar”, dijo Johnson.
“Imaginar que la Tierra se salvó de algún modo del bombardeo es, en mi opinión, rayano en la locura. Por supuesto, cómo reacciona un cuerpo determinado ante un impacto es una historia más complicada, en la que el agua y la gravedad son los protagonistas principales”.
La Luna es una mezcla marcada de miles de millones de años de historia de impactos, y trabajos anteriores habían utilizado esta historia lunar para reconstruir el número, el tamaño y el momento del bombardeo Hadeano en la Tierra primitiva.
Algunos de esos estudios anteriores, que incluyeron el trabajo del coautor principal y geofísico planetario Craig O’Neill de la Universidad Tecnológica de Queensland, sugirieron que los impactos repetidos pueden haber ayudado a borrar gran parte del registro de rocas más antiguo de la Tierra.
Johnson, O’Neill y sus colegas dieron el siguiente paso.
En lugar de preguntar cuántos asteroides golpearon la joven Tierra, preguntaron qué habría hecho toda esa energía de impacto al planeta mismo.
Según reconstrucciones de la historia del impacto Hadeano, la Tierra primitiva fue completamente golpeada por asteroides.
La energía cinética que llevaban tenía que ir a alguna parte. Algunos excavaron cráteres, otros lanzaron rocas al aire e incluso al espacio, y algunos se convirtieron en una inmensa onda de choque que recorrió la corteza y el manto de la Tierra.
A medida que decaía, esa onda de choque se disipaba en forma de calor, en gran cantidad.
Los efectos de grandes impactos pueden persistir mucho después de la colisión; Investigaciones anteriores han demostrado que un solo impacto puede dejar tras de sí un ambiente hidrotermal caliente que persiste durante decenas de miles de años.
“En la Tierra primitiva, gran parte de esa energía se habría transferido al manto terrestre, la capa gruesa inmediatamente debajo de la corteza, en forma de calor”, dice O’Neill en un comunicado.
“Eso habría causado que el manto debajo y alrededor del lugar del impacto se elevara y se derritiera, produciendo grandes volúmenes de magma”.
Según el modelo del equipo, el calor de todos esos impactos puede haber rivalizado (o incluso superado) el presupuesto de calor interno de la Tierra en gran parte del Hadeano.
“Aunque los grandes impactos fueron mucho, mucho más comunes que hoy en términos de tiempo geológico, habrían sido excepcionalmente raros en el lapso de una vida humana”, dijo Johnson a ScienceAlert.
“Entre los impactos, el mundo Hadeano habría estado cubierto en su mayor parte por un océano de color marrón verdoso rico en hierro y una atmósfera anóxica de color naranja. En sitios por encima de impactos anteriores, uno podría esperar que algunos volcanes grandes emergieran sobre el agua arrojando lava y gas, no muy diferentes a Islandia o Hawaii. Al menos eso es lo que tengo en la cabeza”.
Con esta inyección de calor, la roca a sólo unos pocos kilómetros bajo la superficie puede haber permanecido parcialmente fundida, lo que dificulta que la corteza se endurezca y se convierta en placas tectónicas de larga vida o continentes estables.
Lo que significa que, en lugar de formar una corteza estable, cualquier trozo de corteza que se formó se volvió a fundir y reciclar casi de inmediato, dispersándose rápidamente de nuevo en las fauces tostadas de nuestro planeta.
Cuando las condiciones eran adecuadas, la eventual estabilización de la corteza podría haber ayudado a preparar el terreno para la tectónica de placas, una característica de nuestro mundo que los científicos creen que es un componente crucial de la habitabilidad de nuestro planeta.
“Una vez que todo se calmó en el Arcaico temprano, la corteza pudo enfriarse y espesarse. Necesitaba volverse espesa y rígida antes de que las placas pudieran comenzar a formarse, y eso puede haber sucedido desde el Arcaico medio en adelante”, explicó Johnson.
“Una vez que se forma una corteza rígida y gruesa y un manto superior (litosfera), se necesita un mecanismo para romperlo. Yo diría que los impactos también podrían explicar eso, pero tales ideas molestarán a muchos de los primeros académicos de la Tierra, la mayoría de los cuales prefieren (en su mayoría exclusivamente) impulsores internos”.
Debido a que la idea desafía los modelos actuales de la evolución de nuestro planeta, es probable que lleve algún tiempo validarla, un proceso que, según Johnson, es más probable que sea una acumulación más lenta de evidencia que una sola prueba irrefutable.
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Sin embargo, ofrece una explicación clara de una serie de cuestiones pendientes sobre la Tierra Hadeana.
“Si la Tierra tiene 4.500 millones de años, ¿por qué no encontramos rocas continentales de los primeros 500 millones de años de esa historia? También se podría preguntar por qué los cratones mejor conservados son redondos. O cómo se forman enormes discordancias en un planeta cubierto de agua”, dijo Johnson a ScienceAlert.
“Los impactos proporcionan una explicación plausible para tantos enigmas de las ciencias de la Tierra, y no sólo en la Tierra primitiva. Como geólogos de la Tierra primitiva, debemos tomar más en serio nuestras observaciones detalladas de la Luna. Si no, ¿qué sentido tenía ir allí?”
La investigación ha sido publicada en Science.