Casi la mitad del planeta Tierra se evaporó durante su formación

Simulación de dos planetas chocando el uno contra otro. /Philip J. Carter

Podemos conocer los materiales que formaban el Sistema Solar primitivo gracias a las condritas, unos meteoritos muy comunes que se consideran los bloques de construcción de la Tierra. Pero aunque los ladrillos fueran estos, tanto nuestro planeta como otros, entre ellos Marte, muestran una composición diferente, un misterio que ha ocupado a científicos durante años.

Hasta ahora, ninguna explicación era capaz de abarcar todas las variables, pero dos nuevas investigaciones publicadas en Nature cuentan una nueva y bastante sorprendente historia sobre lo que pasó en la Tierra durante su formación: nuestro planeta, dicen, más de 40% de la masa de la Tierra se perdió durante su construcción, al evaporarse su roca fundida.

Por qué escasean algunos elementos

El proceso de formación de los planetas implica contar con una gran cantidad de material cósmico que se acumula, mientras, a la vez, estos cúmulos chocan unos con otros. Antes de alcanzar un tamaño bastante inferior al de la Tierra, la atracción gravitatoria es demasiado débil para mantener las atmósferas temporales, por lo que, según explican los autores, al chocar con otros cuerpos, el material vaporizado se pierde y la composición del planeta cambia.

Para encontrar las evidencias, los investigadores de la Universidad de Bristol (Reino Unido), analizaron muestras de la Tierra junto con meteoritos de Marte y el asteroide Vesta (con distintas proporciones de isótopos de magnesio), usando mediciones de alta precisión de sus composiciones de isótopos de magnesio. Las proporciones de estos isótopos cambian como resultado de la pérdida de vapor de silicato, que contiene los más ligeros. Tras analizar los resultados, afirman que más de 40% de la masa de la Tierra se perdió durante su construcción.

Por qué abundan otros

En relación con otros planetas del Sistema Solar, la Tierra es pobre en plomo, zinc, cobre, plata, bismuto o estaño. La explicación convencional es que la Tierra creció sin estos elementos volátiles y se añadieron más tarde pequeñas cantidades de un cuerpo de tipo asteroide. Sin embargo, esta idea no puede explicar la abundancia de varios otros elementos, especialmente el indio, que ahora se utiliza en las tecnologías de semiconductores, así como en la televisión y las pantallas de ordenador.

Para resolver este misterio, otro equipo de científicos, esta vez de la Universidad de Oxford (Reino Unido), construyó un horno en el que controlaban la temperatura y la atmósfera para simular el bajo estado de oxidación de la Tierra temprana. Así, derritieron rocas a 1300° C en condiciones pobres en oxígeno y determinaron cómo se evaporaron de la lava fundida los diferentes elementos volátiles: cada uno de los elementos se evaporó por diferentes cantidades. A continuación, las muestras de lava se enfriaron rápidamente y los patrones de pérdida de elementos se determinaron por análisis químico. Los análisis revelaron que las pérdidas relativas medidas en los experimentos de lava fundida coinciden con el patrón de agotamiento observado en la Tierra.

Otra investigación reciente, publicada en Nature Geoscience explica que una de las probables causas del inicio del movimiento tectónico de las placas litosféricas en la Tierra fue la colisión de nuestro planeta con un meteorito gigante. A esta conclusión llegaron científicos australianos, simulando procesos que podrían haber ocurrido en el manto y la litósfera hace cuatro mil millones y medio de años. Como resultado de estas colisiones, pudo formarse un régimen oscilatorio con dos estados metaestables. Los resultados de la simulación mostraron que entre estos estados, hubo varias transiciones con un período de 100 millones de años, después de lo cual, hace unos cuatro mil millones de años, como resultado de la refrigeración y engrosamiento de la litósfera, se formó un nuevo estado relativamente estable. El estudio también mostró que, además de los movimientos tectónicos, una colisión de este tipo pudo haber conducido a la formación del campo magnético moderno de la Tierra.

Beatriz de Vera
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