Una sección transversal artística a través de la formación de la corteza hace aproximadamente 3-4 mil millones de años. La presencia o ausencia de placas tectónicas durante este tiempo es un tema de intenso debate científico. Un estudio dirigido por geólogos de Harvard ha encontrado evidencia de que la corteza se movió rápidamente sobre la superficie de la Tierra en el pasado profundo. un sello distintivo de la tectónica de placas moderna. Esto sugiere que el movimiento de las placas podría haber sido un proceso significativo en la historia primitiva de la Tierra. Crédito:Alec Brenner, Universidad Harvard
Una pregunta permanente en geología es cuándo las placas tectónicas de la Tierra comenzaron a empujar y tirar en un proceso que ayudó al planeta a evolucionar y dio forma a sus continentes en los que existen hoy. Algunos investigadores teorizan que sucedió hace unos cuatro mil millones de años, mientras que otros piensan que estuvo más cerca de mil millones.
Un equipo de investigación dirigido por investigadores de Harvard buscó pistas en rocas antiguas (más de 3 mil millones de años) de Australia y Sudáfrica. y descubrió que estas placas se movían hace al menos 3.200 millones de años en la Tierra primitiva. En una parte del Pilbra Craton en Australia Occidental, una de las piezas más antiguas de la corteza terrestre, Los científicos encontraron una deriva latitudinal de unos 2,5 centímetros al año, y fechó la moción hace 3.200 millones de años.
Los investigadores creen que este cambio es la prueba más temprana de que el movimiento de las placas de tipo moderno ocurrió hace entre dos y cuatro mil millones de años. Se suma a la creciente investigación de que el movimiento tectónico ocurrió en la Tierra primitiva. Los hallazgos se publican en Avances de la ciencia .
"Básicamente, esta es una pieza de evidencia geológica para extender el registro de la tectónica de placas en la Tierra más atrás en la historia de la Tierra, "dijo Alec Brenner, uno de los autores principales del artículo y miembro del Laboratorio de Paleomagnetismo de Harvard. "Según la evidencia que encontramos, parece que la tectónica de placas es un proceso mucho más probable que haya ocurrido en la Tierra primitiva y eso aboga por una Tierra que se parece mucho más a la actual de lo que mucha gente piensa ".
La tectónica de placas es clave para la evolución de la vida y el desarrollo del planeta. Hoy dia, La capa exterior de la Tierra consta de unos 15 bloques rígidos de corteza. Sobre ellos se encuentran los continentes y océanos del planeta. El movimiento de estas placas dio forma a la ubicación de los continentes. Ayudó a formar otros nuevos y creó accidentes geográficos únicos como cadenas montañosas. También expuso nuevas rocas a la atmósfera, lo que dio lugar a reacciones químicas que estabilizaron la temperatura de la superficie de la Tierra durante miles de millones de años. Un clima estable es crucial para la evolución de la vida.
Cuándo ocurrieron los primeros cambios ha sido durante mucho tiempo un tema de considerable debate en geología. Cualquier información que arroje luz sobre él es valiosa. El estudio, publicado el Día de la Tierra, ayuda a llenar algunos de los vacíos. También sugiere vagamente que las primeras formas de vida se desarrollaron en un entorno más moderado.
Un mapa geológico del Pilbara Craton en Australia Occidental. Las rocas expuestas aquí van desde hace 2.500 a 3.500 millones de años, ofreciendo una ventana excepcionalmente bien conservada al pasado profundo de la Tierra. Los autores del estudio pasaron dos temporadas de campo en las lavas de muestreo de Pilbara (mostradas en tonos verdes) que datan de hace 3.200 millones de años. Por escala, la imagen tiene unos 500 kilómetros de ancho, cubriendo aproximadamente la misma área que el estado de Pennsylvania. Crédito:Alec Brenner, Universidad Harvard. Datos de mapas del Servicio Geológico de Australia Occidental.
"Estamos tratando de comprender los principios geofísicos que impulsan la Tierra, "dijo Roger Fu, uno de los autores principales del artículo y profesor asistente de ciencias terrestres y planetarias en la Facultad de Artes y Ciencias. "La tectónica de placas cicla elementos necesarios para la vida en la Tierra y fuera de ella".
La tectónica de placas ayuda a los científicos planetarios a comprender mundos más allá de este, también.
"En la actualidad, La Tierra es el único cuerpo planetario conocido que tiene tectónica de placas sólidamente establecida de cualquier tipo, "dijo Brenner, estudiante de tercer año de la Escuela de Graduados en Artes y Ciencias. "Realmente nos corresponde a nosotros mientras buscamos planetas en otros sistemas solares para comprender todo el conjunto de procesos que llevaron a la tectónica de placas en la Tierra y qué fuerzas impulsoras transpiraron para iniciarla. Es de esperar que eso nos dé una idea de lo fácil que es para la tectónica de placas ocurrirá en otros mundos, especialmente dados todos los vínculos entre la tectónica de placas, la evolución de la vida y la estabilización del clima ".
Para el estudio, Los miembros del proyecto viajaron a Pilbara Craton en Australia Occidental. Un cratón es un primordial, grueso, y trozo de corteza muy estable. Por lo general, se encuentran en medio de placas tectónicas y son los corazones antiguos de los continentes de la Tierra.
Esto los convierte en el lugar natural para estudiar la Tierra primitiva. El Pilbara Craton se extiende alrededor de 300 millas de ancho, cubriendo aproximadamente la misma área que el estado de Pennsylvania. Allí se formaron rocas hace 3.500 millones de años.
En 2017, Fu y Brenner tomaron muestras de una porción llamada Honeyeater Basalt. Perforaron las rocas allí y recolectaron muestras de testigos de aproximadamente una pulgada de ancho.
Prof. Roger Fu, un autor en el estudio, posa sobre un afloramiento del Honeyeater Basalt en el Pilbara Craton de Australia Occidental. Las antiguas lavas expuestas aquí mostraron a los autores del estudio que el Pilbara Craton se movió sobre la superficie de la Tierra hace unos 3.200 millones de años. Crédito:Alec Brenner, Universidad Harvard.
Llevaron las muestras al laboratorio de Fu en Cambridge, donde colocaron las muestras en magnetómetros y equipos de desmagnetización. Estos instrumentos les contaron la historia magnética de la roca. El más antiguo, La parte más estable de esa historia es, con suerte, cuando se formó la roca. En este caso, fue hace 3.200 millones de años.
Luego, el equipo usó sus datos y los datos de otros investigadores, que han desmagnetizado rocas en áreas cercanas, hasta la fecha cuando las rocas se movieron de un punto a otro. Encontraron una deriva de 2,5 centímetros al año.
El trabajo de Fu y Brenner difiere de la mayoría de los estudios porque los científicos se centraron en medir la posición de las rocas a lo largo del tiempo, mientras que otros trabajos tienden a centrarse en las estructuras químicas de las rocas que sugieren un movimiento tectónico.
Los investigadores utilizaron el novedoso Microscopio de Diamante Cuántico para confirmar sus hallazgos de hace 3.200 millones de años. El microscopio genera imágenes de los campos magnéticos y las partículas de una muestra. Fue desarrollado en colaboración entre investigadores de Harvard y MIT.
En el papel, los investigadores señalan que no pudieron descartar un fenómeno llamado "verdadero desplazamiento polar". También puede hacer que la superficie de la Tierra se desplace. Sus resultados se inclinan más hacia el movimiento de la tectónica de placas debido al intervalo de tiempo de este movimiento geológico.
Fu y Brenner planean seguir analizando datos del Pilbara Craton y otras muestras de todo el mundo en experimentos futuros. El amor por el aire libre los impulsa a ambos, y también lo hace una necesidad académica de comprender la historia planetaria de la Tierra.
"Esto es parte de nuestra herencia, "Dijo Brenner.
