El nuevo trabajo de un equipo que incluye a Hanika Rizo y Richard Carlson de Carnegie, así como a Richard Walker de la Universidad de Maryland, ha encontrado material en formaciones rocosas que se remonta a poco después de la formación de la Tierra. El descubrimiento ayudará a los científicos a comprender los procesos quemoldeó el período formativo de nuestro planeta y su dinámica interna en los últimos 4.500 millones de años. Es publicado por ciencia .
La Tierra se formó a partir de la acumulación de materia que rodeaba al joven Sol. El calor de su formación provocó una extensa fusión del planeta, lo que llevó a la Tierra a separarse en dos capas cuando el metal de hierro más denso se hundió hacia el centro, creando el núcleo y dejando elmanto rico en silicato flotando arriba.
Durante los siguientes 4.500 millones de años de evolución de la Tierra, la convección en el interior de la Tierra, como el agua hirviendo en una estufa, hizo que porciones profundas del manto se elevaran, se derritieran y luego se separaran nuevamente por densidad.menos denso que la roca no fundida, se levantó para formar la corteza terrestre, mientras que los residuos más densos de la fusión se hundieron hacia abajo, alterando la composición química del manto en el proceso.
Anteriormente se creía que los residuos del manto de la formación de la corteza se habían mezclado nuevamente en el manto de manera tan completa que la evidencia de los eventos geoquímicos más antiguos del planeta, como la formación del núcleo, se perdió por completo.
Sin embargo, el equipo de investigación, que también incluía a Sujoy Mukhopadhyay y Vicky Manthos de la Universidad de California Davis, Don Francis de la Universidad McGill y Matthew Jackson, un ex alumno de Carnegie ahora en la Universidad de California en Santa Bárbara, pudo encontrar un geoquímicofirma del material sobrante de los primeros eventos de fusión que acompañaron la formación de la Tierra. Lo encontraron en rocas relativamente jóvenes tanto de la isla de Baffin, frente a la costa del norte de Canadá, como de la meseta de Ontong-Java en el Océano Pacífico, al norte del SolomonIslas
Estas formaciones rocosas se llaman basaltos de inundación porque fueron creadas por erupciones masivas de lava. La lava solidificada en sí misma tiene solo entre 60 y 120 millones de años, dependiendo de su ubicación. Pero el equipo descubrió que el material fundido del interior de la Tierra queHace mucho tiempo estalló para crear estas llanuras de roca basáltica que debe su composición química a eventos que ocurrieron hace más de 4.500 millones de años en el pasado.
Así es como lo descubrieron :
Midieron variaciones en estas rocas de la abundancia de un isótopo de tungsteno, el mismo elemento utilizado para fabricar filamentos de bombillas incandescentes. Los isótopos son versiones de un elemento en el que la cantidad de neutrones en cada átomo difiere de la cantidad deprotones cada elemento contiene un número único de protones. Estos números de neutrones diferentes significan que cada isótopo tiene una masa ligeramente diferente.
¿Por qué tungsteno? El tungsteno contiene un isótopo de masa 182 que se crea cuando un isótopo del elemento hafnio sufre descomposición radiactiva, lo que significa que su composición elemental cambia a medida que emite radiación. El tiempo que tarda la mitad de cualquier cantidad de hafnio-182decaer en tungsteno-182 es de 9 millones de años. Esto puede parecer mucho tiempo, pero es bastante rápido cuando se trata de escalas de tiempo de formación planetaria. Los planetas rocosos como la Tierra o Marte tardaron unos 100 millones de años en formarse.
El equipo determinó que los basaltos de la isla de Baffin, formados por una erupción de 60 millones de años desde el punto caliente del manto actualmente ubicado debajo de Islandia, y la meseta de Ontong-Java, que se formó por un enorme evento volcánico sobreHace 120 millones de años, contienen un poco más de tungsteno-182 que otras rocas volcánicas jóvenes.
Debido a que todo el hafnio-182 se descompuso a tungsteno-182 durante los primeros 50 millones de años de historia del Sistema Solar, estos hallazgos indican que el material del manto que se derritió para formar las rocas de basalto de inundación que el equipo estudió originalmente tenía más hafnio que el restodel manto. La explicación probable para esto es que la porción del manto de la Tierra de donde vino la lava había experimentado una historia diferente de separación de hierro que otras porciones del manto ya que el tungsteno normalmente se retira al núcleo junto con el hierro.
Fue una sorpresa para el equipo que dicho material aún exista en el interior de la Tierra.
"Esto demuestra que algunos restos del interior de la Tierra primitiva, cuya composición fue determinada por los procesos de formación del planeta, todavía existen hoy", explicó el autor principal Rizo, ahora en la Université du Québec à Montréal.
"No se esperaría la supervivencia de este material dado el grado en que la tectónica de placas ha mezclado y homogeneizado el interior del planeta en los últimos 4.500 millones de años, por lo que estos hallazgos son una sorpresa maravillosa", agregó Carlson, Director del Departamento de CarnegieMagnetismo terrestre.
El descubrimiento del equipo ofrece una nueva visión de la química y la dinámica que dio forma a los procesos formativos de nuestro planeta. En el futuro, los científicos tendrán que buscar otras áreas que muestren cantidades descomunales de tungsteno-182 con la esperanza de iluminar tanto la primera parte de la historia de la Tierraasí como el lugar en el interior de la Tierra donde se almacena este material antiguo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Institución Carnegie para la Ciencia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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