Las entrañas de la Tierra comenzaron a intercambiar activamente gases y líquidos con la atmósfera y la hidrosfera inesperadamente tarde, hace unos 2.500 millones de años. Esto habla de la naturaleza inusual del enfriamiento del planeta, dicen los geólogos en un artículo publicado en la revista Nature.
“La mayoría de la gente no sabe que hay una gran cantidad de agua, varios gases y otras sustancias volátiles en las entrañas de la Tierra. Su proporción es relativamente baja, pero esto se compensa con la enorme masa del manto. Por eso, la “respiración” del planeta, el intercambio de gases entre la litosfera, la atmósfera y la hidrosfera, juega un papel importante en la existencia y evolución de la vida”, dice Rita Parai de la Universidad de Washington en St. Louis (EE. UU.).
Círculo de la vida
norte
Según los geólogos, la vida existe en la Tierra y está ausente en Venus debido al hecho de que las entrañas de nuestro planeta no se detienen, sino que constantemente “migran” entre su superficie y las capas profundas de la litosfera. El movimiento de los continentes, la inmersión gradual de sus rocas en las profundidades del manto y su posterior "emergencia" ayudan a la Tierra a "descargar" el exceso de calor y estabilizar el clima.
Este proceso, según los científicos, afecta no solo al clima, sino también a la composición de la atmósfera y los océanos de la Tierra. Cuando las rocas de los continentes se hunden profundamente en el manto, llevan consigo grandes cantidades de rocas sedimentarias que contienen diversos gases, agua y otros volátiles. Vuelven a la superficie junto con erupciones volcánicas, que a menudo cambian drásticamente la composición del aire y el agua y afectan fuertemente la vida en la Tierra.
Por ejemplo, recientemente los geólogos han descubierto que el "surgimiento" del manto en las cercanías del moderno Norilsk provocó la saturación de la atmósfera con una gran cantidad de gases de efecto invernadero y la "siembra" de los océanos con nutrientes que aceleran el crecimiento de microbios. Ambos eventos, que tuvieron lugar hace unos 255 millones de años, sirvieron como desencadenante de la Extinción Pérmica, el cataclismo más grave en la historia de la vida en la Tierra.
Paray y su colega Sujoy Mukhopadhyay de la Universidad de California en Davis (EE. UU.) Descubrieron cuándo comenzaron estos planetas "ligeros" al estudiar las muestras más antiguas de la corteza y el manto de la Tierra.
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Como explican los geólogos, las entrañas del planeta contienen pequeñas cantidades de gases nobles que llegan allí junto con la corteza "hundida" y que surgen de la desintegración del uranio, torio y otros elementos radiactivos.
Comienzo tardío
Mukhopadhyay y Paray señalaron que las proporciones de los isótopos de uno de estos gases, el xenón, serán muy diferentes para las rocas que a menudo están en contacto con el agua y la atmósfera, y para la materia primaria de la Tierra. Por ejemplo, el manto primario debe contener cantidades relativamente grandes de xenón-129 y xenón-136, y el aire y las rocas procesadas de la corteza deben contener xenón-124 y xenón-128.
Guiados por esta idea, los científicos analizaron varias muestras de meteoritos, de composición similar a la materia primaria de la Tierra, así como rocas del manto que abandonaron el interior del planeta hace relativamente poco tiempo, y trataron de calcular el tiempo de lanzamiento de sus "pulmones".
Estos cálculos mostraron que el xenón "atmosférico" estuvo virtualmente completamente ausente en el interior de la Tierra durante los primeros dos mil millones de años de vida del planeta. Tales hallazgos fueron una gran sorpresa para los científicos.
Por un lado, esto puede significar que los procesos tectónicos y la circulación de rocas en la litosfera comenzaron inesperadamente tarde, hace solo 2.500 millones de años. Esto, según Paray, es muy dudoso dada la evidencia geológica existente. Por otro lado, los científicos no excluyen la posibilidad de que el xenón y otros gases simplemente no hayan entrado en el manto por la razón de que las entrañas de la Tierra en las primeras épocas de su vida estaban mucho más calientes de lo que pensamos hoy.
Esto llevó al hecho de que la mayoría de los gases abandonaron las rocas de la corteza incluso antes de que tuvieran tiempo de hundirse en las capas profundas del manto, lo que no permitió que el xenón atmosférico se "mezclara" con las reservas subterráneas de este gas y cambiara su composición isotópica. Hace unos 2,5-2,4 millones de años, se enfriaron bruscamente, la razón por la cual aún está por verse.
Independientemente de cuál de las teorías sea la correcta, tanto una como la otra interpretación de este descubrimiento cambian notablemente nuestras ideas sobre la aparición de la Tierra primitiva y las condiciones en las que surgieron los primeros organismos vivos, concluyen los autores del artículo.
