Las placas tectónicas, de 3.600 millones de años, revelan los minerales más antiguos de la Tierra
Las placas tectónicas de la Tierra se han movido continuamente desde que aparecieron hace 3.600 millones de años, según un nuevo estudio realizado en algunos de los cristales más antiguos del mundo. Anteriormente, los investigadores pensaban que estas placas se formaban en cualquier lugar 3,5 mil millones a 3 mil millones de años, Y el La investigación aún no se ha publicado Se estima que incluso las pinturas tienen 3.700 millones de años.
Los científicos del nuevo estudio descubrieron una fecha de inicio Placas tectonicas Analizando cristales de circonio antiguos de Jack Hills en Australia Occidental. Algunos circones se remontan a 4.300 millones de años, lo que significa que han existido en cualquier momento. Tierra Tenía solo 200 millones de años, un bebé geológicamente. Los investigadores han utilizado estos circones, así como otros más jóvenes que datan de hace 3 mil millones de años, para decodificar el registro químico en curso del planeta.
“Estamos reconstruyendo cómo la Tierra cambió de una bola fundida de rocas y minerales a lo que tenemos hoy”, dijo el autor principal Michael Akerson, geólogo investigador del Museo Nacional Smithsonian de Historia Natural en Washington, DC. Dijo en un comunicado.
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La tectónica de placas se refiere a cómo hojas masivas de roca sólida se deslizan sobre el manto, la capa justo debajo de la corteza. Estas placas continentales se mueven, agrietan y chocan, lo que provoca Temblores Para suceder, las montañas crecen y los océanos se forman. Además de la Tierra, no hay otros cuerpos planetarios conocidos con tectónica de placas, dijeron los investigadores. Es posible que la Tierra tenga vida debido a la tectónica de placas. Revista Quanta mencionado.
Por ejemplo, con el tiempo, las rocas capturan dióxido de carbono, que es un gas de efecto invernadero que ayuda a calentar el suelo (aunque demasiado dióxido de carbono puede provocar calentamiento global), Y la tectónica de placas asegura que estas rocas eventualmente sean arrancadas y derretidas, y su dióxido de carbono sea liberado como gas a través de los volcanes. Mencioné Live Science antes. Sin este proceso, el suelo podría congelarse.
Sin embargo, debido a que las placas tectónicas más antiguas se han cubierto y reciclado a lo largo de las edades geológicas, puede resultar difícil determinar su edad. Para investigar, Akerson y sus colegas recolectaron 15 rocas del tamaño de una toronja de Jack Hills y las trituraron en sus componentes minerales más pequeños, formando arena. Afortunadamente, los investigadores dijeron que el circón es denso, por lo que fue fácil separarlo del resto de la arena utilizando un método similar a la búsqueda de oro.
A continuación, los investigadores tomaron circón, más de 3500 en total, y lo multiplicaron con un láser para medir su composición química con un espectrómetro de masas. El equipo también determinó la edad de cada circón midiéndolo Uranio El contenido, que es un elemento radiactivo con una tasa de desintegración conocida, que permite a los científicos determinar la duración de la existencia de cada muestra.
Sin embargo, sólo 200 de estos circones eran “válidos” para el estudio, lo que significa que retuvieron sus propiedades químicas hace miles de millones de años.
“Descubrir los secretos contenidos en estos minerales no es una tarea fácil”, dijo Akerson. “Analizamos miles de estos cristales para obtener algunos puntos de datos útiles, pero cada muestra tiene el potencial de decirnos algo completamente nuevo y remodelar la forma en que entendemos los orígenes de nuestro planeta”.
El equipo también examinó cada circón Aluminio Contenido. La investigación sobre el circón moderno ha demostrado que el circón con alto contenido de aluminio se forma solo de algunas maneras. Entonces, la presencia de aluminio en el circón antiguo proporciona pistas sobre cómo se produjo y qué estaba sucediendo en ese momento, geológicamente hablando, dijeron los investigadores.
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Ojos en el aluminio
Después de analizar 200 circonitas, cada ancho de unos pocos cabellos humanos, los investigadores encontraron un aumento notable en las concentraciones de aluminio hace unos 3.600 millones de años.
Esta transformación estructural puede marcar el comienzo de la tectónica de placas y “podría señalar el surgimiento de la vida en la Tierra”, dijo Akerson. “Pero necesitaremos hacer más investigaciones para determinar el vínculo de este cambio geológico con los orígenes de la vida”.
El equipo vinculó el circón con alto contenido de aluminio con el inicio de las placas tectónicas porque una de las formas en que se forman estos circones únicos es cuando las rocas se derriten profundamente debajo de la superficie de la Tierra. “Es realmente difícil convertir el aluminio en circón debido a sus enlaces químicos”, dijo Akerson. “Necesitas condiciones geológicas muy severas”.
Los investigadores dijeron que si las rocas se derritieran profundamente debajo de la superficie de la Tierra, entonces la corteza terrestre (la capa exterior de la Tierra) probablemente se volvería más gruesa y comenzaría a enfriarse. El equipo dijo que este grosor probablemente fue parte de la transición que llevó al movimiento de las placas.
Más temprano El estudio de 2014 En las rocas del complejo Acasta Gneiss de 4 mil millones de años en el norte de Canadá, también se indica que la corteza terrestre se estaba volviendo más gruesa en esta época, lo que provocó que las rocas se derritieran más profundamente en el planeta que antes.
“Los resultados de Acasta Gneiss nos dan más confianza en nuestra interpretación del circón Jack Hills”, dijo Akerson. “Hoy en día, estos sitios están separados por miles de millas, pero nos cuentan una historia bastante consistente, que es que hace unos 3.600 millones de años estaba sucediendo algo de importancia mundial”.
A continuación, Akerson planea buscar rastros de vida antigua en los zircones de Jack Hills. Dijo que también planea buscar otros circones muy antiguos para ver si dan resultados similares sobre el grosor de la corteza terrestre hace unos 3.600 millones de años.
El estudio, que fue financiado por la Institución Smithsonian y la NASA, se publica el 14 de mayo en la revista Letras de perspectiva geoquímica.
Publicado originalmente en Live Science.
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