Los cratones registran la historia antigua de la Tierra
Un nuevo examen de algunas de las rocas más antiguas del mundo sugiere que los primeros continentes en la Tierra eran inestables y se hundieron nuevamente en el manto antes de salir de nuevo y reformarse.
Esto podría explicar algunas de las características más desconcertantes de los cratones, partes extremadamente antiguas y estables de la litosfera (la corteza y el manto superior) que han sobrevivido a los cambios continentales durante eones y registran la historia antigua de la Tierra.
Los nuevos hallazgos podrían ayudarnos a comprender la geología cambiante de la Tierra durante su vida útil de 4.500 millones de años.
"Las rocas en el centro de los continentes, llamadas cratones, tienen más de tres mil millones de años. Se formaron en la Tierra primitiva y guardan el secreto de cómo cambiaron con el tiempo los continentes y el planeta", explica el geólogo Fabio Capitanio de la Escuela de Tierra, Atmósfera y Medio Ambiente de la Universidad de Monash en Australia.
Realmente no sabemos cómo se formaron los continentes. Ningún otro planeta del Sistema Solar tiene algo como ellos, por lo que parece claro que tuvo que haber un conjunto específico de circunstancias.
Hay varias líneas de evidencia que sugieren que los continentes pueden haberse formado desde el interior hacia afuera, alrededor de núcleos cratónicos. Pero el mecanismo de formación de los propios cratones es objeto de acalorados debates.
Imagen: Distribución espacial de los principales cratones del mundo (Wicander y Monroe, 2016).
Los cratones, de los que actualmente se conocen alrededor de 35, son flotantes y rígidos en comparación con otras partes de la litosfera, lo que les ha dado su estabilidad. Pero su composición es inusual en comparación con la litosfera más reciente, formada por una mezcla extrañamente diversa de materiales, minerales con una variedad de edades, composiciones y fuentes.
Esta heterogeneidad, o diversidad, sugiere reciclaje y reelaboración, según ha descubierto una investigación previa.
Capitanio y su equipo realizaron un modelo computacional para simular la evolución de la Tierra durante los primeros mil millones de años de su existencia, para observar la evolución térmica y química del manto cratónico litosférico. Además, realizaron un conjunto de simulaciones de prueba para determinar qué tan sensible era su modelo a diferentes parámetros.
Los resultados mostraron que los primeros bloques continentales que surgieron en la Tierra eran inestables y se hundían nuevamente en el manto. Allí, se fundieron y se mezclaron con el material fundido hasta disolverse.
Sin embargo, algunas piezas pudieron permanecer allí durante mucho tiempo antes de volver a flotar, acumulándose debajo de la litosfera en capas, dándole flotabilidad y rigidez.
Imagen: Evolución del reciclaje del manto litosférico cratónico (CLM) en el manto
Debido a que algunas de esas piezas de roca más antiguas pueden permanecer en el manto durante largos períodos de tiempo, esto puede explicar la heterogeneidad de la composición cratónica: rocas más antiguas de diferentes lugares mezcladas con rocas más jóvenes.
De hecho, todavía podría haber algunas de esas piezas allí abajo, esperando flotar de regreso.
El equipo ha llamado a este mecanismo 'relaminación regional masiva' (MRR). Debido a que encaja perfectamente con la composición observada de los cratones, el equipo dice que puede haber sido un componente clave en la formación de continentes en la Tierra primitiva.
Dado que se cree que los continentes son muy importantes para el surgimiento y la existencia continua de vida en la Tierra, tiene implicaciones descubrir cómo se formaron, no solo para nuestro propio planeta, sino también para la búsqueda de mundos habitables fuera del Sistema Solar.
"Nuestro trabajo es importante de dos maneras", dice Capitanio.
"Primero, los cratones son donde se almacenan o se encuentran metales importantes y otros minerales. Y en segundo lugar, nos cuentan cómo se formaron y cambiaron los planetas en el pasado, incluso cómo se formaron los continentes y cómo sustentaron la vida, y cómo se formó y cambió la atmósfera como resultado de la tectónica de los planetas".
La investigación ha sido publicada en PNAS: Accretion of the cratonic mantle lithosphere via massive regional relamination
