Rocas De 3.800 Millones De Años Muestran Que El Agua Y Otros Elementos Necesarios Para La Vida Fueron Entregados A La Tierra Muy Tarde En Su Historia

Sección delgada de la roca del manto de 3.800 millones de años del suroeste de Groenlandia

La roca está compuesta principalmente por el mineral olivino. Estas rocas del manto más antiguas conservadas de la Tierra proporcionan nueva evidencia de que el agua y otros elementos necesarios para la vida, como el carbono y el nitrógeno, solo se suministraron a la Tierra muy tarde. Crédito: Julia van de Löcht, Universidad de Colonia

¡Llegada retrasada! El agua, el carbono y el nitrógeno no se suministraron inmediatamente a la Tierra.

Encabezado por científicos de la tierra de la Universidad de Colonia, un equipo internacional de geólogos ha encontrado evidencia de que una gran proporción de los elementos que son importantes para la formación de los océanos y la vida, como el agua, el carbono y el nitrógeno, fueron entregados a la Tierra muy tarde. en su historia. Anteriormente, muchos científicos creían que estos elementos ya estaban presentes cuando la Tierra comenzó a formarse. Sin embargo, las investigaciones geológicas ahora han demostrado que la mayor parte del agua, de hecho, solo llegó a la Tierra cuando su formación estaba casi completa.

Los nuevos hallazgos, que son el resultado de la colaboración entre científicos de Alemania, Dinamarca, Gales, Australia y Japón, se publicarán en Nature bajo el título “Vestigio del isótopo de rutenio del manto de chapa pre-tardío de la Tierra preservado en rocas arcaicas” el 11 de marzo. , 2020.

Es un hecho generalmente aceptado que los elementos volátiles como el agua se originan en los asteroides, los ‘bloques de construcción planetarios’ que se formaron en el sistema solar exterior. Sin embargo, existe una discusión en curso entre los expertos sobre cuándo precisamente llegaron a la Tierra. “Ahora hemos podido reducir el marco de tiempo con mucha más precisión”, dijo el primer autor, el Dr. Mario Fischer-Gödde, del Instituto de Geología y Mineralogía de la Universidad de Colonia. “Para hacerlo, comparamos la composición de las rocas del manto más antiguas, de aproximadamente 3.800 millones de años de antigüedad del Eón Arqueano, con la composición de los asteroides a partir de los cuales pueden haberse formado, y con la composición actual del manto de la Tierra. . “

Roca del manto de la Tierra Primitiva

Rocas de 3800 millones de años en la superficie de la Tierra en el suroeste de Groenlandia. Crédito: Kristoffer Szilas, Universidad de Copenhague

Para restringir la entrega de los llamados elementos “volátiles” a la Tierra, los investigadores midieron la abundancia de isótopos de un metal de platino muy raro llamado rutenio, que ya estaba presente en el manto de la Tierra en la época arcaica. Como una huella genética, este raro platino es un indicador de la fase tardía de crecimiento de la Tierra. “Los metales del grupo del platino como el rutenio tienen una tendencia extremadamente alta a combinarse con el hierro. Por lo tanto, cuando la Tierra se formó, todo el rutenio debió haber sido completamente secuestrado en el núcleo metálico de la Tierra ”, dijo Fischer-Gödde.

El profesor Dr. Carsten Münker agregó: “Si todavía encontramos rastros de los raros metales de platino en el manto de la Tierra, podemos suponer que solo se agregaron después de que se completó la formación del núcleo. Ciertamente se agregaron durante las colisiones posteriores de la Tierra con asteroides o protoplanetas más pequeños, los llamados planetesimales ”.

Los científicos se refieren a estos bloques de construcción muy tardíos de la Tierra, que fueron entregados por estas colisiones, como el “barniz tardío”. Si se agregó rutenio durante esta etapa, ya está distribuido y bien mezclado en el manto de la Tierra. Las antiguas reliquias del manto Arcaico en Groenlandia, por otro lado, aún han conservado la composición prístina de la Tierra.

“Las rocas de Groenlandia de hasta 3.800 millones de años son las rocas del manto más antiguas conservadas. Nos permiten vislumbrar la historia temprana de la Tierra como a través de una ventana ”, dijo Fischer-Gödde. Curiosamente, el manto más antiguo de la Tierra es de libre acceso en afloramientos superficiales en el suroeste de Groenlandia, lo que permite a los geólogos recolectar fácilmente muestras de rocas.

El rutenio prístino conservado en las antiguas rocas del manto probablemente se origina en la parte interior del sistema solar, informan los dos geólogos con sede en Colonia. Es presumiblemente el mismo material que, en su mayor parte, también formó Mercurio y Venus . Los valores de referencia para el rutenio asteroide se obtuvieron previamente de meteoritos encontrados en la Tierra.

“Nuestros hallazgos sugieren que el agua y otros elementos volátiles como el carbono y el nitrógeno llegaron a la Tierra muy tarde, durante la fase de“ recubrimiento tardío ””, concluyó Fischer-Gödde. Este resultado es sorprendente porque la comunidad científica había asumido previamente que los bloques de construcción planetarios que contienen agua ya se entregaron a la Tierra durante las primeras etapas de su formación.

Los científicos están planificando más viajes de campo a India y Groenlandia para investigar más muestras de rocas. Su trabajo está siendo apoyado por el Programa Prioritario 1833 de la Fundación de Investigación Alemana “Construir una Tierra Habitable”, que se coordina en Colonia, así como por la beca ERC del Profesor Münker “Tierra Infantil” de la Unión Europea.

Referencia: “Vestigio de isótopos de rutenio del manto de chapa pre-tardía de la Tierra conservado en rocas arqueas” por Mario Fischer-Gödde, Bo-Magnus Elfers, Carsten Münker, Kristoffer Szilas, Wolfgang D. Maier, Nils Messling, Tomoaki Morishita, Martin Van Kranendonk y Hugh Smithies, 11 de marzo de 2020, Nature .
DOI: 10.1038 / s41586-020-2069-3

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