Vova Krasen
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A la Tierra le falta parte de su corteza, y ahora los científicos tienen una nueva pista sobre cuál es el culpable: muchos glaciares.
Hace casi 720 millones de años, la Tierra estaba envuelta en hielo global, una era conocida como Tierra Bola de Nieve. La trituración de estas capas de hielo en todo el mundo puede haber arrasado entre 1.8 y 3 millas (3 y 5 kilómetros) de corteza en los océanos, informaron los investigadores el 31 de diciembre. Allí, la tectónica de placas la devolvió a la capa media caliente de la Tierra, el manto, reciclando en roca nueva. [En fotos: Océano escondido debajo de la superficie de la Tierra]
Si los científicos tienen razón, Snowball Earth explica una característica muy extraña de la geología llamada Gran Disconformidad. Visto en todo el mundo, esta discordancia se refiere a una capa donde se han depositado rocas sedimentarias justo encima de la roca basal más antigua de la corteza. Curiosamente, faltan cientos de millones de años de capas sedimentarias entre este basamento ígneo o metamórfico y las rocas sedimentarias más antiguas conservadas. En el Gran Cañón, por ejemplo, simplemente faltan 1.200 millones de años de rocas alucinantes.
Misterio mineral
C. Brenhin Keller, geocronólogo de la Universidad de California, Berkeley, no estaba tratando de explicar la Gran Disconformidad cuando lanzó su investigación sobre los circones, minerales que son tan duros y resistentes que sobreviven más que cualquier otra parte de la corteza. en la tierra. Los circones más antiguos tienen 4.400 millones de años, solo 165 millones de años más jóvenes que el planeta mismo..
Debido a que los circones pueden sobrevivir a casi cualquier cosa, mantienen registros de la corteza terrestre incluso cuando se derriten, se mezclan y reciclan en el manto para formar nueva roca. Keller y su equipo recopilaron datos sobre unos 34.000 circones, centrándose en los valores de isótopos particulares, o variantes moleculares, llamados hafnio-176 y hafnio-177..
El hafnio-176 es un isótopo del hafnio, un elemento metálico plateado que se forma durante la desintegración radiactiva del lutecio, otro elemento plateado. El lutecio tiende a permanecer dentro del manto, en lugar de incorporarse al magma y dispararse a la corteza a través de erupciones volcánicas, dijo Keller. Como resultado, el manto es particularmente rico en lutecio y, por lo tanto, también es rico en hafnio-176 que se forma cuando el lutecio se desintegra. La corteza, en comparación, es más rica en otro isótopo de hafnio, hafnio-177. Por esa razón, la proporción de hafnio-176 a hafnio-177 en un circón puede decirles a los investigadores si ese circón se formó a partir de magma que se originó en el manto, o de magma que se recicló de la fusión de la corteza vieja..
Corteza reciclada
Para sorpresa de Keller y sus colegas, las proporciones en el circón revelaron que una gran cantidad de corteza vieja se había reciclado y refundido para hacer nuevos circones, y todo al mismo tiempo. Fue "realmente dramático", dijo Keller..
"Si quieres hacer esto a escala global, necesitas calentar mucha corteza y fundirla en nuevo magma", dijo..
Para hacer eso rápidamente, mucha corteza tendría que derretirse rápidamente en la corteza inferior, dijo Keller, o tendría que ser empujada hacia el manto en el lecho marino en un proceso llamado subducción. Afortunadamente, viajar a través del agua deja un conjunto específico de huellas digitales moleculares en las moléculas de oxígeno dentro de los circones, por lo que Keller y su equipo pudieron verificar si los circones (y las rocas que alguna vez los albergaron) habían realizado un viaje acuático. Resulta que sí. [Fotos: Las formaciones geológicas más extrañas del mundo]
Estaba surgiendo una historia: cantidades masivas de corteza, transferidas repentinamente a las zonas de subducción del océano para ser aplastadas de nuevo hacia el manto. Pero si toda esa corteza se movió hacia el océano, alguien probablemente debería haber notado la erosión, dijo Keller..
"Y de hecho tenemos - en la Gran Disconformidad", dijo.
La frotó y la dejó limpia
Keller admite que esta es una afirmación extraordinaria y requerirá pruebas extraordinarias. Él y sus colegas dieron un paso hacia proporcionar algo de esa evidencia al observar otra línea de investigación, sobre los cráteres de impacto. Descubrieron que hace unos 700 millones de años los cráteres de impacto de la Tierra estaban casi limpios. Solo dos cráteres enormes, la cuenca de Sudbury en Canadá y el cráter Vredefort en Sudáfrica, son anteriores a la Tierra Snowball, y esos cráteres eran asombrosamente enormes, midiendo originalmente 93 millas (150 km) y 185 millas (300 km) de ancho, respectivamente. Se han erosionado a una fracción de su tamaño original. [¡Choque! Los 10 cráteres de impacto más grandes de la Tierra]
Keller y su equipo creen que los glaciares de Snowball Earth limpiaron todos los demás cráteres de impacto, raspando un poco la parte superior de Sudbury y Vredefort también. Según sus cálculos, las capas de hielo de Snowball Earth rasparon un promedio de entre 1,8 y 3 millas verticales (3 y 5 km) de corteza durante 64 millones de años. En algunos lugares, dijo Keller, la pérdida fue mayor, y en otros, no se perdió la corteza en absoluto..
El hielo habría tenido que afeitar solo un promedio de 0,002 pulgadas (0,0625 milímetros) de tierra y rocas de la corteza cada año para lograr esta hazaña, dijo Keller. Eso es muy sencillo incluso para los glaciares de hoy en día, dijo. Hoy en día, las tasas de erosión de las capas de hielo continentales varían de 0,004 a 0,19 pulgadas (0,1 a 4,8 mm), con glaciares de montañas empinadas que mueven casi 4 pulgadas (100 mm) de roca y tierra anualmente.
Los científicos habían considerado a los glaciares como una posible causa de la Gran Disconformidad antes, pero la idea había sido abandonada en gran medida, dijo Keller. Un artículo de 1973 sobre la idea del geólogo William White de la Universidad de Carolina del Norte no logró obtener una sola cita de otros investigadores. Otras teorías incluyen lo imposible (mareas gigantes que limpiaron la tierra, pero habrían requerido que la luna se formara miles de millones de años más tarde de lo que realmente lo hizo) y lo más razonable (el levantamiento y el subsiguiente desgaste de un supercontinente masivo)..
Es posible que tanto la elevación como los glaciares hayan jugado un papel en la limpieza de kilómetros de corteza, dijo Keller. En 2013, los investigadores encontraron que las rocas de la era Snowball Earth habían capturado y almacenado dióxido de carbono de la atmósfera, tal vez porque la meteorización extrema había hecho que las rocas fueran particularmente porosas. Esta captura de dióxido de carbono podría haber desencadenado un enfriamiento global, la otra cara del calentamiento global que ocurre en los tiempos modernos debido a la quema de combustibles fósiles. El enfriamiento podría haber llevado a un clima helado global, y los glaciares resultantes podrían haber acelerado la erosión aún más..
Keller y su equipo están trabajando para obtener fondos para probar las rocas profundas del sótano debajo de la Gran Disconformidad para averiguar cuándo fueron levantadas a la superficie. Desentrañar el momento del levantamiento y la glaciación, dijo, podría ayudar a aclarar qué desencadenó Snowball Earth y qué es, en última instancia, responsable de la desaparición de la corteza terrestre..
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Nota del editor: este artículo se actualizó para indicar que la luna habría tenido que formarse "más tarde" y no "antes" como se ha dicho, para respaldar una teoría de la marea gigante para explicar las capas faltantes..
Publicado originalmente el .