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Un Hádico algo menos infernal
Alberto González Fairén
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.
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.
Un Hádico algo menos infernal
Época de formación de los zircones hádicos australianos en una secuencia cronológica.
(John W. Valley, UW-Madison).
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).
 
 
Madrid, España, 24 de Julio de 2006.
 
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