La Tierra primitiva era un lugar infernal: caliente, turbulenta, girando rápidamente y bombardeada por escombros espaciales, incluido un cuerpo del tamaño de Marte cuyo impacto creó la luna.
Ese mismo impacto también convirtió toda la superficie de la Tierra recién formada en un océano de magma fundido. Ahora, una nueva investigación encuentra que el rápido giro del planeta puede haber influido en cómo se enfrió este mar fundido.
El nuevo estudio encontró que la velocidad de rotación de la Tierra puede haber afectado el lugar donde el silicato mineral cristalizó y se asentó a medida que el océano de magma se solidificó. La acumulación desigual de silicato y otros minerales puede haber influido en el inicio de la tectónica de placas o incluso podría ayudar a explicar la extraña composición del manto actual, dijo Christian Maas, geofísico de la Universidad de Münster en Alemania.
Tierra caliente
Maas es el autor principal del nuevo estudio que explora cómo se enfrió el antiguo océano de magma y se cristalizaron los minerales en su interior. Todos esos procesos comenzaron hace unos 4.500 millones de años, no mucho después de que se formara la Tierra, cuando un cuerpo planetario del tamaño de Marte se estrelló contra el planeta recién nacido. El impacto provocó un trozo de escombros que formaron la luna, al tiempo que creó tanto calor que la superficie de la Tierra se convirtió en un océano de magma a varios miles de kilómetros de profundidad.
"Es realmente importante saber cómo se veía el océano de magma", dijo Maas a Live Science. A medida que el mar caliente se enfrió, preparó el escenario para toda la geología que vendría después, incluida la tectónica de placas y la disposición moderna de capas, manto y corteza del planeta.
Una cosa que no muchos investigadores han considerado, dijo Maas, es cómo la rotación de la Tierra habría afectado el enfriamiento. Usando una simulación por computadora, Maas y sus colegas abordaron esa pregunta, modelando la cristalización de un tipo de mineral, silicato, que constituye una gran parte de la corteza terrestre.
Enfriarse
La simulación mostró que la velocidad de rotación del planeta afectó el lugar donde se depositó el silicato en las primeras etapas del enfriamiento del océano de magma, lo que probablemente sucedió entre mil y un millón de años. Con una rotación lenta, en el rango de 8 a 12 horas por revolución, los cristales permanecen en suspensión y permanecen distribuidos uniformemente en todo el océano de magma.
A medida que aumenta la velocidad de rotación, cambia la distribución de los cristales. Con velocidad moderada o alta, los cristales se depositan rápidamente en el fondo en los polos norte y sur y se mueven a la mitad inferior del océano de magma cerca del ecuador. En las latitudes medias, los cristales permanecen suspendidos y se distribuyen uniformemente.
A las velocidades de rotación más rápidas, una rotación completa en alrededor de 3 a 5 horas, los cristales se acumulan en el fondo del océano de magma sin importar la latitud. Sin embargo, la convección en el magma turbulento cerca de las regiones polares ocasionó que los cristales burbujearan repetidamente, por lo que la capa cristalizada no era muy estable.
Los científicos no saben exactamente qué tan rápido giró la Tierra primitiva, aunque estiman que giró por completo en aproximadamente 2 a 5 horas en el momento de la existencia del océano de magma.
El estudio, publicado en la próxima edición de mayo de la revista Earth and Planetary Science Letters, no consideró otros tipos de minerales ni modeló la distribución de silicato más allá de la primera fase de la cristalización del océano de magma. Maas dijo que agregar otros tipos de minerales al modelo es el siguiente paso.
Agregó que también está interesado en estudiar los impactos planetarios posteriores. No mucho después del impacto gigante que forma la luna, la Tierra probablemente fue golpeada con rocas espaciales más pequeñas, dijo Maas. Si la rotación de la Tierra estaba haciendo que el océano de magma se cristalizara de manera desigual, los minerales en esos trozos de escombros interestelares podrían haberse incorporado a la Tierra de manera muy diferente dependiendo de dónde aterrizaron, dijo.
Tampoco está claro si el manto de hoy retiene rastros de este ardiente comienzo. El manto moderno es un poco misterioso. Particularmente desconcertantes son "las gotas", dos áreas de roca caliente del tamaño de un continente que siempre desaceleran las ondas sísmicas de los terremotos que pasan. Conocidas adecuadamente como "grandes provincias de baja velocidad de cizallamiento" o LLSVP, estas gotas tienen cada una 100 veces la altura del Monte Everest, pero nadie sabe de qué están hechas o por qué están allí.
Todavía hay muchos puntos sin conexión entre las anomalías del manto de hoy en día, como las gotas y el antiguo océano de magma de la Tierra primitiva, dijo Maas. Quizás todas las huellas de ese mar ardiente han sido borradas durante mucho tiempo por las fuerzas geológicas, agregó. Pero descubrir cómo era la superficie sólida inicial del planeta podría ayudar a explicar cómo evolucionó a su estado actual.
