Imagen de parte superior del planeta Tierra sobre fondo negro.
Crédito: Kevin Gill/Flickr.

La historia de nuestro planeta es, para nosotros, tan extensa como desconocida. Gracias a la ciencia, poco a poco hemos podido descubrir un poco más de ella, pero aún faltan muchos detalles por conocer. Por este motivo, no es extraño que aun ahora se pueda desarrollar una nueva teoría para explicar parte de la evolución de la Tierra.

Ya en otras ocasiones hemos visto cómo fuentes externas, como los meteoritos, nos han dado claves sobre el origen del agua o de la vida en general. Sin embargo, en este caso, el secreto para entender un poco más sobre nuestro planeta yace enterrado bajo su superficie.

Para esta oportunidad, fueron los profesores Emma L. Tomlinson y Balz S. Kamber quienes realizaron el estudio. Los investigadores del Trinity College de Dublín y de la Universidad de Tecnología de Queensland, respectivamente, unieron fuerzas para entender mejor los componentes antiguos enterrados en nuestro planeta y cómo estos hacen referencia a su proceso evolutivo.

Lo que nos revelan los volcanes

La investigación, que se publicó en Nature Communications tuvo como centro el estudio de los xenolitos de peridotita. Básicamente, estos son muestras del manto más profundo y antiguo de la Tierra –donde se encuentran elementos como los cratones y las quillas de soporte– que llegan a la superficie a través de las erupciones volcánicas.

A estas alturas, ya tenemos una idea un poco más clara de cómo elementos como los continentes subterráneos se formaron en el planeta. Sin embargo, esta nueva teoría abarca la evolución de la Tierra a un nivel incluso más primitivo, datado desde hace unos 2,5 o 3 mil millones de años. Para este momento, el cratón sobre el que se sostienen los continentes se estabilizó.

Secreto fundido en lava

Del estudio de los xenolitos, los investigadores pudieron identificar grandes cantidades de sílice en las muestras más antiguas. Esta forma inorgánica de silico se conoce también como dióxido de silicio y apareció en grandes cantidades en las rocas y muestras de lava más antiguas.

Sin embargo, después de un punto en el tiempo, este comenzó a bajar sus valores hasta ser mucho menos frecuente en las capas más jóvenes del manto terrestre. “Actualmente no existe un consenso científico sobre la razón de esto”, comentó Tomlinson.

Ahora, gracias a un nuevo modelo de estudio termodinámico, los autores pudieron calcular un posible motivo para el aumento de sílice. Según su propuesta, el dióxido de silico pudo aparecer cuando una roca fundida muy altas temperaturas (más de 1.700 °C) interactuó directamente con las capas más profundas del manto terrestre. Como consecuencia, los investigadores vieron en esta situación la oportunidad para desarrollar una nueva teoría que explique la evolución de la Tierra y los cambios en su superficie a través de las interacciones y procesos naturales de sus mantos.

El origen de la nueva teoría sobre la evolución de la Tierra

Un detalle que Tomlinson resaltó es que no solo las muestras de xenolitos de peridotita mostraron la presencia de sílice. De hecho, las erupciones volcánicas de hace más de 3,8 o 2,5 mil millones de años atrás tenían características particulares por este mismo dióxido de silico. Debido a él, la composición de la lava era particularmente fina y tenía niveles “inusuales” de muy baja viscosidad.

Por su parte, Kamber comentó que la producción de sílice en el mando antiguo pareció detenerse hace por lo menos 2 mil millones de años. Dicho fin coincide particularmente con el cambio entre el periodo arcaico y el proterozoico, “una de las rupturas más importantes en la geología de la Tierra”.

Hasta el momento, su estudio no dio una explicación como tal a este fenómeno y solo sugiere una posible relación. Sin embargo, Kamber se aventuró a hipotetizar que:

“Esto puede deberse a un cambio en la forma en que fluía el manto. Una vez que el manto comenzó a girar lentamente hasta el núcleo (2900 km), las temperaturas muy altas del eón arcaico ya no eran posibles”.

Referencia:

Depth-dependent peridotite-melt interaction and the origin of variable silica in the cratonic mantle: DOI: 10.1038/s41467-021-21343-9

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