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| Científicos han trazado la trayectoria de la Tierra a través de la galaxia mediante diminutos cristales encontrados en su corteza |
"Ver un mundo en un grano de arena", la frase que abre el poema de William Blake, es una frase muy utilizada que también recoge parte de lo que hacen los geólogos.
Observamos la composición de los granos minerales, más pequeños que el ancho de un cabello humano. Luego, extrapolamos los procesos químicos que sugieren para ponderar la construcción de nuestro propio planeta.
Ahora, hemos llevado esa diminuta atención a nuevas cotas, conectando los diminutos granos con el lugar que ocupa la Tierra en el entorno galáctico.
Mirando al universo
A una escala aún mayor, los astrofísicos tratan de comprender el universo y nuestro lugar en él. Utilizan las leyes de la física para desarrollar modelos que describen las órbitas de los objetos astronómicos.
Aunque pensemos en la superficie del planeta como algo formado por procesos enteramente dentro de la propia Tierra, nuestro planeta ha sentido sin duda los efectos de su entorno cósmico. Esto incluye cambios periódicos en la órbita de la Tierra, variaciones en la potencia del sol, estallidos de rayos gamma y, por supuesto, impactos de meteoritos.
Sólo con mirar la Luna y su superficie picada deberíamos recordarlo, dado que la Tierra es más de 80 veces más masiva que su satélite gris. De hecho, trabajos recientes han señalado la importancia de los impactos de meteoritos en la producción de la corteza continental en la Tierra, ayudando a formar "semillas" flotantes que flotaron en la capa más externa de nuestro planeta en su juventud.
Nosotros y nuestro equipo internacional de colegas hemos identificado ahora un ritmo en la producción de esta corteza continental primitiva, y el tempo apunta a un mecanismo impulsor verdaderamente grandioso. Este trabajo acaba de publicarse en la revista Geology.
El ritmo de producción de la corteza en la Tierra
Muchas rocas de la Tierra se forman a partir de magma fundido o semifundido. Este magma procede directamente del manto -la capa predominantemente sólida pero que fluye lentamente por debajo de la corteza del planeta- o de la recocción de trozos aún más antiguos de la corteza preexistente. A medida que el magma líquido se enfría, acaba por congelarse y convertirse en roca sólida.
A través de este proceso de enfriamiento de la cristalización del magma, los granos minerales crecen y pueden atrapar elementos como el uranio que se descomponen con el tiempo y producen una especie de cronómetro, registrando su edad. No sólo eso, sino que los cristales también pueden atrapar otros elementos que rastrean la composición de su magma parental, como un apellido podría rastrear la familia de una persona.
Con estos dos datos -edad y composición- podemos reconstruir una línea de tiempo de la producción de la corteza. A continuación, podemos descifrar sus principales frecuencias, utilizando la magia matemática de la transformada de Fourier. Esta herramienta descifra básicamente la frecuencia de los acontecimientos, como si se tratara de descifrar los ingredientes que se han metido en la batidora para hacer un pastel.
Los resultados de este enfoque sugieren un ritmo aproximado de 200 millones de años para la producción de corteza en la Tierra primitiva.
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| Acontecimientos geológicos, incluidos los principales eventos de formación de la corteza terrestre, destacados en el tránsito del Sistema Solar a través de los brazos espirales galácticos. Crédito: NASA/JPL-Caltech/ESO/R. Hurt |
Nuestro lugar en el cosmos
Pero hay otro proceso con un ritmo similar. Nuestro sistema solar y los cuatro brazos espirales de la Vía Láctea giran alrededor del agujero negro supermasivo situado en el centro de la galaxia, pero se mueven a velocidades diferentes.
Los brazos espirales orbitan a 210 kilómetros por segundo, mientras que el Sol lo hace a 240 kilómetros por segundo, lo que significa que nuestro sistema solar entra y sale de los brazos de la galaxia. Se puede pensar en los brazos espirales como regiones densas que ralentizan el paso de las estrellas, como un atasco de tráfico, que sólo se despeja más adelante en la carretera (o a través del brazo).
Este modelo da como resultado unos 200 millones de años entre cada entrada de nuestro sistema solar en un brazo espiral de la galaxia.
Así pues, parece haber una posible conexión entre el momento en que se produce la corteza en la Tierra y el tiempo que tarda en orbitar los brazos espirales galácticos, pero ¿por qué?
Golpes desde la nube
Se cree que, en los confines de nuestro sistema solar, una nube de desechos rocosos helados llamada nube de Oort orbita alrededor de nuestro sol.
Cuando el sistema solar se desplaza periódicamente hacia un brazo espiral, se propone que la interacción entre él y la nube de Oort desplaza material de la nube, enviándolo más cerca del sistema solar interior. Parte de este material puede incluso chocar con la Tierra.
La Tierra sufre con relativa frecuencia los impactos de los cuerpos rocosos del cinturón de asteroides, que llegan por término medio a una velocidad de 15 km por segundo. Pero los cometas expulsados de la nube de Oort llegan mucho más rápido, a una media de 52 km por segundo.
Nosotros sostenemos que son estos impactos periódicos de alta energía los que se rastrean mediante el registro de la producción de la corteza conservada en diminutos granos minerales. Los impactos de los cometas excavan enormes volúmenes de la superficie de la Tierra, lo que lleva a la fusión por descompresión del manto, no muy diferente de descorchar una botella de champaña.
Esta roca fundida, enriquecida en elementos ligeros como el silicio, el aluminio, el sodio y el potasio, flota efectivamente en el manto más denso. Aunque hay muchas otras formas de generar corteza continental, es probable que los impactos en nuestro primer planeta formaran semillas flotantes de corteza. El magma producido por procesos geológicos posteriores se adheriría a esas primeras semillas.
¿Anunciadores de la muerte o jardineros de la vida terrestre?
La corteza continental es vital en la mayoría de los ciclos naturales de la Tierra: interactúa con el agua y el oxígeno, formando nuevos productos meteorizados, albergando la mayoría de los metales y el carbono biológico.
Los grandes impactos de meteoritos son acontecimientos cataclísmicos que pueden destruir la vida. Sin embargo, es muy posible que los impactos hayan sido clave para el desarrollo de la corteza continental en la que vivimos.
Con el reciente paso de asteroides interestelares por el sistema solar, algunos han llegado a sugerir que transportaron la vida a través del cosmos.
Sea como fuere, en una noche despejada es impresionante mirar al cielo y ver las estrellas y la estructura que trazan, y luego mirar a tus pies y sentir los granos minerales, la roca y la corteza continental que hay debajo, todo ello unido por un ritmo muy grande.
Fuentes, créditos y referencias:
Este artículo ha sido publicado por The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.