Un vasto océano global puede haber cubierto la Tierra primitiva durante el eón Arcaico temprano, 4 a 3,2 mil millones de años, un efecto secundario de tener un manto más caliente que hoy, según una nueva investigación.

Los nuevos hallazgos desafían las suposiciones anteriores de que el tamaño del océano global de la Tierra se ha mantenido constante a lo largo del tiempo y ofrecen pistas sobre cómo su tamaño puede haber cambiado a lo largo del tiempo geológico. según los autores del estudio.

La mayor parte del agua superficial de la Tierra existe en los océanos. Pero hay un segundo depósito de agua en las profundidades del interior de la Tierra, en forma de hidrógeno y oxígeno adheridos a los minerales del manto.

Un nuevo estudio en Avances de AGU , que publica contenido de alto impacto, investigación y comentarios de acceso abierto en las ciencias terrestres y espaciales, estima cuánta agua podría contener potencialmente el manto hoy y cuánta agua podría haber almacenado en el pasado.

Los hallazgos sugieren que, Dado que la Tierra primitiva era más caliente de lo que es hoy, su manto puede haber contenido menos agua porque los minerales del manto retienen menos agua a temperaturas más altas. Suponiendo que el manto tiene actualmente más de 0,3-0,8 veces la masa del océano, un océano de mayor superficie podría haber existido durante el Arcaico temprano. En ese tiempo, el manto era de aproximadamente 1, 900-3, 000 grados Kelvin (2, 960-4, 940 grados Fahrenheit), en comparación con 1, 600-2, 600 grados Kelvin (2, 420-4, 220 grados Fahrenheit) hoy.

Si la Tierra primitiva tuviera un océano más grande que el de hoy, que podría haber alterado la composición de la atmósfera primitiva y reducido la cantidad de luz solar que se reflejaba en el espacio, según los autores. Estos factores habrían afectado el clima y el hábitat que sustentaba la primera vida en la Tierra.

"A veces es fácil olvidar que el interior profundo de un planeta es realmente importante para lo que sucede con la superficie, "dijo Rebecca Fischer, físico de minerales de la Universidad de Harvard y coautor del nuevo estudio. "Si el manto solo puede contener tanta agua, tiene que ir a otro lado, por lo que lo que sucede a miles de kilómetros por debajo de la superficie puede tener implicaciones bastante importantes ".

El nivel del mar de la Tierra se ha mantenido bastante constante durante los últimos 541 millones de años. Los niveles del mar de antes en la historia de la Tierra son más difíciles de estimar, sin embargo, porque ha sobrevivido poca evidencia del eón Arcaico. Durante el tiempo geológico, el agua puede moverse desde la superficie del océano hacia el interior a través de la tectónica de placas, pero el tamaño de ese flujo de agua no se comprende bien. Debido a esta falta de información, Los científicos habían asumido que el tamaño del océano global permanecía constante durante el tiempo geológico.

En el nuevo estudio, coautor Junjie Dong, un físico de minerales en la Universidad de Harvard, desarrolló un modelo para estimar la cantidad total de agua que el manto de la Tierra podría almacenar potencialmente en función de su temperatura. Incorporó datos existentes sobre cuánta agua pueden almacenar los diferentes minerales del manto y consideró cuál de estos 23 minerales se habría producido a diferentes profundidades y momentos en el pasado de la Tierra. Él y sus coautores luego relacionaron esas estimaciones de almacenamiento con el volumen de la superficie del océano a medida que la Tierra se enfriaba.

Jun Korenaga, un geofísico de la Universidad de Yale que no participó en la investigación, dijo que esta es la primera vez que los científicos han vinculado los datos de la física mineral sobre el almacenamiento de agua en el manto con el tamaño del océano. "Esta conexión nunca se ha planteado en el pasado, " él dijo.

Dong y Fischer señalan que sus estimaciones de la capacidad de almacenamiento de agua del manto conllevan mucha incertidumbre. Por ejemplo, los científicos no comprenden completamente cuánta agua se puede almacenar en bridgmanita, el principal mineral del manto.

Los nuevos hallazgos arrojan luz sobre cómo el océano global puede haber cambiado con el tiempo y pueden ayudar a los científicos a comprender mejor los ciclos del agua en la Tierra y otros planetas. lo que podría ser valioso para comprender dónde puede evolucionar la vida.

"Definitivamente es útil saber algo cuantitativo sobre la evolución del presupuesto global de agua, "dijo Suzan van der Lee, un sismólogo de la Universidad Northwestern que no participó en el estudio. "Creo que esto es importante para los sismólogos meticulosos como yo, que toman imágenes de la estructura actual del manto y estiman su contenido de agua, pero también es importante para las personas que buscan exoplanetas con agua y preguntan sobre el origen de nuestra agua ".

Dong y Fischer ahora están usando el mismo enfoque para calcular cuánta agua se puede retener dentro de Marte.

"Hoy dia, Marte se ve muy frío y seco, ", Dijo Dong." Pero una gran cantidad de evidencia geoquímica y geomorfológica sugiere que el primer Marte podría haber contenido algo de agua en la superficie, e incluso un pequeño océano, por lo que hay mucho interés en comprender el ciclo del agua en Marte ".