Un Hádico algo menos infernal
Alberto González Fairén |
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Los primeros
500 millones de años de evolución de la Tierra,
un periodo conocido como el Eon Hádico (de 4.500
a 4.000 millones de años antes del presente), estuvieron
caracterizados por una actividad geodinámica excepcionalmente
intensa en la historia de nuestro planeta. Se ha especulado
que durante este tiempo la joven Tierra experimentó
una serie de fenómenos que marcarían su posterior
desarrollo: se formó el océano planetario
de magma, crecieron los primeros continentes, y apareció
la vida. Todos estos procesos fueron abortados y reiniciados
una y otra vez por la colisión del planeta con objetos
del tamaño de Marte. Sin embargo, también
es posible que esta secuencia de acontecimientos nunca tuviera
lugar, y esta alternativa es absolutamente consistente con
el registro geoquímico. |
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n la raíz
de nuestro profundo desconocimiento de las condiciones que dominaban
la Tierra hádica está la escasa disponibilidad de materiales
de este periodo, ya que las rocas más antiguas de que disponemos
están datadas en 4.040 millones de años. Sin embargo,
no carecemos totalmente de un registro geoquímico del periodo
Hádico. Unos pequeños cristales de silicato de zirconio
denominados zircones (ver gráfico), que sólo se forman
al interactuar el agua líquida con los minerales de las rocas,
se han encontrado en sedimentos fluviales en el oeste de Australia.
Los zircones se agregan al depositarse vetas minerales o al formarse
cristales, siempre en contacto con el agua, y después se integran
en las rocas fundidas del subsuelo. Con el tiempo, se convierten en
cristales dentro de la roca fundida, que al enfriarse se transforma
en roca sólida. Los procesos tectónicos exponen las
rocas a la superficie, y la erosión las elimina, quedando los
zircones en los sedimentos arenosos de los ríos. Los zircones
australianos han aparecido en rocas formadas a partir de sedimentos
fluviales hace más de 4.300 millones de años. |
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Época de formación
de los zircones hádicos australianos en una secuencia
cronológica.
(John W. Valley, UW-Madison). |
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La existencia de estos antiguos zircones australianos
es conocida desde hace más de 20 años, y su análisis
en profundidad está deparando múltiples sorpresas acerca
de la naturaleza de la Tierra primitiva. Ya en 2001, el equipo de
Stephen Mojzsis demostró que los zircones avalan la presencia
de agua líquida sobre la superficie de la Tierra hace 4.400
o 4.300 millones de años. Es decir, que el agua líquida
se estabiliza poco tiempo después de la acreción planetaria
en mundos del tipo de la Tierra, lo que supone que las condiciones
necesarias para la formación de la vida pueden estar presentes
en las primeras fases de agregación de los planetas rocosos.
También es particularmente interesante señalar que los
zircones cristalizan en el interior del granito, una roca típica
de la corteza continental, lo que indica que ya había formación
continental 100 o 200 millones de años después de la
agregación de la Tierra.
Estos resultados han cambiado la idea tradicional de que la formación
continental y el desarrollo de una hidrosfera en la Tierra fueron
abortados repetidamente por el bombardeo meteorítico y la actividad
basáltica ígnea hasta hace 4.000 millones de años.
Por el contrario, sugieren procesos geológicos y un entorno
superficial muy similar al de nuestros días desde hace 4.400
millones de años. Recientes investigaciones publicadas por
los geólogos E. B. Watson (EE.UU.) y T. M. Harrison (Australia)
sobre el magmatismo en el Hádico a partir del análisis
de los zircones, demuestran que el patrón de formación
cortical, erosión, y reciclaje de sedimentos mediante tectónica
de placas que caracteriza la evolución geológica de
la Tierra actual era una realidad muy poco tiempo después de
la agregación del planeta. Más aún, el pronto
establecimiento del ciclo implica que el ritmo de actividad geológica
fue mucho más rápido durante el Hádico que en
tiempos más recientes.
Watson y Harrison han desarrollado un nuevo método para determinar
la temperatura de formación de las rocas. El equipo extrajo
y examinó más de 50.000 zircones expuestos por erosión
en la región de Jack Hills, en Australia. De los 50.000, sólo
unos 200 resultaron tener una edad superior a 4.200 millones de años.
En estos, se realizaron medidas de la temperatura a la cual se funde
la roca, ya que este dato aporta abundante información sobre
las condiciones en que se formó. Las rocas en las que se hallaron
los zircones hádicos se funden a 690º C, una temperatura
relativamente baja para una roca, lo que indica que gran cantidad
de agua, que actúa como un poderoso catalizador, estuvo presente
en su proceso de formación.
La presencia o ausencia de océanos sobre la superficie de un
planeta en sus estadios iniciales de evolución tiene profundas
implicaciones sobre otras muchas características. Fundamentalmente,
determina la estabilidad y la composición de su atmósfera.
La presencia de un océano incrementa de forma sustancial la
pérdida de atmósfera derivada de un impacto meteorítico,
por la evaporación del océano producida por el impacto
(el océano ocupa el lugar de la atmósfera, expulsando
a ésta fuera del planeta, y permitiendo al tiempo la retención
eficaz de la hidrosfera) y por la respuesta dinámica de las
partículas gaseosas derivadas del impacto en el océano
comparada con el impacto sobre el suelo sólido (las partículas
adquieren mucha mayor velocidad cuando el impacto es sobre el océano).
Todo lo anterior explica de manera convincente por qué Venus
retiene casi intacta su envuelta gaseosa original, la Tierra apenas
conserva nada de su atmósfera primordial, y Marte mantiene
la composición pero ha perdido magnitud. La Tierra y Marte
se formaron en una región de la nebulosa protoplanetaria que
permitía la estabilidad del agua líquida sobre los protoplanetas,
mientras que la región en la que se formó Venus era
mucho más caliente y carente de agua. Los tres planetas sufrieron
importantes colisiones con cuerpos de gran volumen durante su historia,
pero la presencia de océanos ha hecho que la Tierra y Marte
perdieran gran parte de sus atmósferas primordiales, proceso
que no ha tenido lugar en Venus. De ahí que la composición
actual de la atmósfera de Venus sea muy similar a la original,
de cerca de 93 bares de CO2 y con importantes cantidades
de gases nobles (argón, xenón, kriptón). La de
la Tierra, en cambio, es una atmósfera secundaria formada por
desgasificación del interior planetario a través de
los volcanes, con apenas trazas de gases nobles ni de CO2,
retirado de la atmósfera por la acción de la tectónica
de placas, que ha propiciado la formación de sedimentos de
carbonatos en los fondos oceánicos. Marte estuvo en origen
sujeto a un régimen geológico similar al terrestre (incluyendo
agua en superficie, densa atmósfera de CO2, y reciclaje
cortical) que le hizo perder ingentes volúmenes de atmósfera
debido a los impactos; después, el fin de la operatividad de
los mecanismos de reciclaje cortical mantuvo el dióxido de
carbono en la atmósfera, y por eso hoy Marte tiene una envuelta
gaseosa dominada por el CO2 como la de Venus, aunque es
de mucha menor entidad (0.006 bares). |
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| Madrid, España, 24 de Julio de 2006. |
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