La Tierra de hace 3.200 millones de años era un "mundo acuático" de continentes sumergidos, dicen los geólogos después de analizar los datos de isótopos de oxígeno de la antigua corteza oceánica que ahora está expuesta en tierra en Australia.
Y eso podría tener implicaciones importantes en el origen de la vida.
"Una Tierra primitiva sin continentes emergentes puede haberse parecido a un 'mundo del agua', proporcionando una importante restricción ambiental sobre el origen y la evolución de la vida en la Tierra, así como su posible existencia en otros lugares", escribieron los geólogos Benjamin Johnson y Boswell Wing en unartículo recién publicado en línea por la revista Geociencia de la naturaleza .
Johnson es profesor asistente de ciencias geológicas y atmosféricas en la Universidad Estatal de Iowa y reciente investigador asociado postdoctoral en la Universidad de Colorado Boulder. Wing es profesor asociado de ciencias geológicas en Colorado. Becas de la National Science Foundation apoyaron su estudio yLewis y Clark Grant de la American Philosophical Society apoyaron el trabajo de campo de Johnson en Australia.
Johnson dijo que su trabajo en el proyecto comenzó cuando habló con Wing en las conferencias y se enteró de la corteza oceánica bien conservada de 3.200 millones de años del Eón Arqueano hace entre 4.000 y 2.500 millones de años en un remotoparte del estado de Australia Occidental. Estudios anteriores significaban que ya había una gran biblioteca de datos geoquímicos del sitio.
Johnson se unió al grupo de investigación de Wing y fue a ver la corteza oceánica por sí mismo: un viaje de 2018 que involucra un vuelo a Perth y un viaje de 17 horas hacia el norte a la región costera cerca de Port Hedland.
Después de tomar sus propias muestras de rocas y excavar en la biblioteca de datos existentes, Johnson creó una cuadrícula de sección transversal del isótopo de oxígeno y los valores de temperatura encontrados en la roca.
Los isótopos son átomos de un elemento químico con el mismo número de protones dentro del núcleo, pero diferentes números de neutrones. En este caso, las diferencias en los isótopos de oxígeno preservados con la roca antigua proporcionan pistas sobre la interacción de miles de millones de rocas y aguahace años que.
Una vez que tuvo cuadrículas bidimensionales basadas en datos de rocas enteras, Johnson creó un modelo inverso para obtener estimaciones de los isótopos de oxígeno dentro de los antiguos océanos. El resultado: el agua de mar antigua se enriqueció con aproximadamente 4 partes por mil más deun isótopo pesado de oxígeno oxígeno con ocho protones y 10 neutrones, escrito como 18O que un océano libre de hielo de hoy.
¿Cómo explicar esa disminución de isótopos pesados con el tiempo?
Johnson y Wing sugieren dos formas posibles: el ciclo del agua a través de la antigua corteza oceánica era diferente al agua de mar actual con muchas más interacciones a altas temperaturas que podrían haber enriquecido el océano con los isótopos pesados de oxígeno. O, el ciclo del agua de la roca continentalpodría haber reducido el porcentaje de isótopos pesados en el agua del océano.
"Nuestra hipótesis preferida, y de alguna manera la más simple, es que la meteorización continental desde tierra comenzó en algún momento después de hace 3.200 millones de años y comenzó a reducir la cantidad de isótopos pesados en el océano", dijo Johnson.
La idea de que el agua circula por la corteza oceánica de una manera distinta a como sucede hoy, causando la diferencia en la composición de isótopos "no es compatible con las rocas", dijo Johnson. "La sección del océano de 3.200 millones de años de antigüedadla corteza que estudiamos se ve exactamente como una corteza oceánica mucho más joven ".
Johnson dijo que el estudio demuestra que los geólogos pueden construir modelos y encontrar nuevas formas cuantitativas de resolver un problema, incluso cuando ese problema involucra agua de mar de hace 3.200 millones de años que nunca verán ni tomarán muestras.
Y, Johnson dijo que estos modelos nos informan sobre el entorno donde la vida se originó y evolucionó: "Sin continentes y tierra sobre el nivel del mar, el único lugar para que evolucionaran los primeros ecosistemas habría sido en el océano".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Iowa . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Las emisiones globales de metano se disparan a niveles récord
Los investigadores convierten mosquitos hembras en machos no picadores con implicaciones para el control de mosquitos
Platón tenía razón: la Tierra está hecha, en promedio, de cubos
Al igual que los humanos, las ballenas beluga forman redes sociales más allá de los lazos familiares