Los primeros océanos de magma de la Tierra detectados en rocas de Groenlandia de 3.700 millones de años

Hace 4 mil millones de años, la Tierra estaba compuesta por una serie de océanos de magma de cientos de kilómetros de profundidad.

La Tierra no siempre ha sido un oasis de vida azul y verde en un sistema solar por lo demás inhóspito. Durante los primeros 50 millones de años de nuestro planeta, hace unos 4.500 millones de años, su superficie era un infierno de océanos de magma, burbujeando y eructando con el calor del interior de la Tierra.

El subsiguiente enfriamiento del planeta desde este estado fundido, y la cristalización de estos océanos de magma en roca sólida, fue una etapa definitoria en el ensamblaje de la estructura de nuestro planeta, la química de su superficie y la formación de su atmósfera primitiva.

Se suponía que estas rocas primitivas, que contenían pistas que podrían explicar la habitabilidad de la Tierra, se habían perdido debido a los estragos de la tectónica de placas. Pero ahora, mi equipo ha descubierto los restos químicos de los océanos de magma de la Tierra en rocas de 3.700 millones de años del sur de Groenlandia, revelando una instantánea tentadora de una época en la que la Tierra estaba casi completamente fundida.

El infierno en la tierra

La Tierra es el producto de un sistema solar temprano caótico, que se cree que ha presentado una serie de impactos catastróficos entre la Tierra y otros cuerpos planetarios. La formación de la Tierra culminó en su colisión con un planeta impactador del tamaño de Marte, que también resultó en la formación de la luna de la Tierra hace unos 4.500 millones de años.

Se cree que estos choques cósmicos generaron suficiente energía para derretir la corteza terrestre y casi todo el interior de nuestro planeta (el manto), creando volúmenes de roca fundida a escala planetaria que formaron “océanos de magma” a cientos de kilómetros de profundidad. Hoy, por el contrario, la corteza terrestre es completamente sólida, y el manto se ve como un “sólido plástico”: lo que permite un movimiento geológico lento y viscoso muy lejos del magma líquido del manto temprano de la Tierra.

A medida que la Tierra se recuperó y se enfrió después de sus caóticas colisiones, sus profundos océanos de magma cristalizado y solidificado, comenzando el viaje de la Tierra al planeta que conocemos hoy. Los gases volcánicos que brotaron de los océanos de magma en enfriamiento de la Tierra pueden haber sido decisivos en la formación y composición de la atmósfera primitiva de nuestro planeta, que eventualmente sustentaría la vida.

Corteza del manto del núcleo de la tierra

La Tierra ahora está compuesta por el núcleo interno, el núcleo externo, el manto inferior, el manto superior y la corteza.

Búsqueda geológica

Encontrar evidencia geológica del antiguo estado fundido de la Tierra es extremadamente difícil. Esto se debe a que es probable que los eventos oceánicos de magma hayan tenido lugar hace más de 4 mil millones de años, y muchas de las rocas de ese período de la historia de la Tierra han sido recicladas desde entonces por las placas tectónicas.

Pero aunque las rocas de este período ya no existen, sus rastros químicos aún pueden estar almacenados en las profundidades de la Tierra. Los cristales solidificados del período de enfriamiento de la Tierra habrían sido tan densos que se habrían hundido hasta la base del manto de la Tierra. Los científicos incluso creen que estos residuos minerales pueden almacenarse en zonas aisladas en las profundidades Límite del núcleo del manto de la Tierra.

Si existen, estos antiguos cementerios de cristal son inaccesibles para nosotros, escondidos demasiado profundo para que podamos tomar muestras directas. Y si alguna vez subieran a la superficie de la Tierra, los cristales del océano de magma sufrirían un proceso de fusión y solidificación, dejando solo rastros de sus orígenes en las rocas volcánicas que llegan a la corteza terrestre.

Pistas de cristal

Sabíamos que Groenlandia sería un buen lugar para buscar estos rastros del pasado fundido de la Tierra. Nuestras muestras proceden del cinturón supracrustal de Isua en el suroeste de Groenlandia, que es un zona famosa por los geólogos. A primera vista, las rocas de Isua se parecen a cualquier basalto moderno que encontraría en el lecho marino. Pero estas rocas son algunas de las más antiguas del mundo, y se cree que tienen entre 3.700 y 3.800 millones de años.

Al analizar las rocas de Isua, descubrimos firmas de isótopos de hierro únicas. Estas firmas mostraban que la región del manto a partir de la cual se habían formado las rocas había sido sometida a una presión muy alta, a más de 700 kilómetros por debajo de la superficie de la Tierra. Ahí es exactamente donde se habrían ubicado los minerales formados durante la cristalización del océano de magma.

Pero si estas rocas de hecho tenían rastros de océano de magma cristalizado, ¿cómo encontraron su camino hacia la superficie de la Tierra? La respuesta radica en cómo se derrite el interior de la Tierra, produciendo rocas volcánicas en la superficie del planeta.

Isua en Groenlandia

Las rocas muestreadas en nuestro estudio fueron adquiridas en la región de Isua de Groenlandia. Crédito: Hanika Rizo

Derretir rocas

Cuando las regiones del manto semisólido de la Tierra se calientan y se derriten, se elevan con fuerza hacia la corteza terrestre, produciendo finalmente rocas volcánicas cuando el magma llega a la superficie y se enfría. Al estudiar la química de estas rocas en la superficie, podemos probar la composición del material que se derritió para formarlas.

La composición isotópica de las rocas Isua reveló que su viaje a la superficie de la Tierra involucró varias etapas de cristalización y refundición en el interior del planeta, una especie de proceso de destilación en su camino hacia la superficie. Pero las rocas que emergieron, ubicadas en la actual Groenlandia, aún conservan firmas químicas que las conectan con el pasado cubierto de magma de la Tierra.

Los resultados de nuestro trabajo proporcionan algunas de las primeras pruebas geológicas directas de la firma de cristales oceánicos de magma en rocas volcánicas que se encuentran en la superficie de la Tierra. Ahora, nos gustaría entender si otras rocas volcánicas antiguas en todo el mundo pueden decirnos más sobre los antiguos océanos de magma de la Tierra, o si en cambio nos hemos topado con una rareza geológica: más una pista única.

Si otros volcanes pueden haber arrojado artefactos geológicos similares, también podríamos buscar puntos calientes de erupción modernos como Hawai e Islandia para obtener más información. novedades isotópicas que hablan del pasado ancestral de la Tierra. Es posible que se encuentren más rocas primordiales en el futuro, lo que podría ayudarnos a comprender más sobre el pasado violento y cubierto de magma de la Tierra.

Escrito por Helen M. Williams, Lectora de Geoquímica, Universidad de Cambridge.

Este artículo se publicó por primera vez en La conversación.La conversación

Para obtener más información sobre este estudio, consulte Rastros del océano de magma temprano de la Tierra identificado en las rocas de Groenlandia.


Source: SciTechDaily by scitechdaily.com.

*The article has been translated based on the content of SciTechDaily by scitechdaily.com. If there is any problem regarding the content, copyright, please leave a report below the article. We will try to process as quickly as possible to protect the rights of the author. Thank you very much!

*We just want readers to access information more quickly and easily with other multilingual content, instead of information only available in a certain language.

*We always respect the copyright of the content of the author and always include the original link of the source article.If the author disagrees, just leave the report below the article, the article will be edited or deleted at the request of the author. Thanks very much! Best regards!