Los impactos de asteroides activaron la Tectónica de las Placas en la Tierra primitiva


Cuándo y cómo la Tierra evolucionó de una masa fundida a un cuerpo planetario rocoso, revistiendo la superficie continuamente por la tectónica de placas, sigue siendo una de las preguntas más importantes en las ciencias de la Tierra. Según una nueva investigación realizada por científicos de la Universidad de Macquarie, el Instituto de Investigación del Suroeste y la Universidad de Harvard, esta transición puede haber sido provocada por un intenso bombardeo de objetos extraterrestres.

La tectónica de placas (del griego "el que construye") es una teoría que explica la forma en que está estructurada la litosfera (porción externa más fría y rígida de la Tierra). La teoría da una explicación a las placas tectónicas que forman parte de la superficie de la Tierra y a los deslizamientos que se observan entre ellas en su movimiento sobre el manto terrestre fluido, sus direcciones e interacciones. También explica la formación de las cadenas montañosas (orogénesis). Así mismo, da una explicación satisfactoria al hecho de que los terremotos y los volcanes se concentran en regiones concretas del planeta (como el Cinturón de Fuego del Pacífico) o a la ubicación de las grandes fosas submarinas junto a islas y continentes y no en el centro del océano.

Las simulaciones de modelos y las comparaciones con estudios de impacto lunar han revelado que después de la acumulación de la Tierra hace unos 4.600 millones de años, los impactos devastadores contra la Tierra continuaron dando forma al planeta durante cientos de millones de años.

Aunque estos eventos parecen haber disminuido con el tiempo, el Cratón de Pilbara en Australia y el Cratón de Kaapvaal en Sudáfrica sugieren que la Tierra experimentó un período de intenso bombardeo hace unos 3.200 millones de años, durante el Eón Arcaico, casi al mismo tiempo que aparecen las primeras indicaciones de placas tectónicas en el registro geológico de rocas en la Tierra.

Esta coincidencia hizo que el Dr. Craig O'Neill de la Universidad de Macquarie y sus colegas de investigación se preguntaran si estas circunstancias podrían estar relacionadas; la aparición de placas tectónicas al momento del bombardeo de asteroides.

"Los estudios de modelado de la Tierra primitiva sugieren que los impactos muy grandes, más de 186 millas (300 km) de diámetro, podrían generar una anomalía térmica significativa en el manto terrestre", dijo el Dr. O’Neill.

"Esto parece haber alterado la flotabilidad del manto, lo suficiente como para crear surgencias que podrían impulsar directamente la tectónica".

Pero la poca evidencia encontrada hasta la fecha del Eón Arcaico sugiere que durante este intervalo de tiempo se produjeron impactos principalmente menores, de menos de 62 millas (100 km) de diámetro.

El estudio
Para determinar si estas colisiones más modestas fueron lo suficientemente grandes y frecuentes como para iniciar la tectónica global, los investigadores utilizaron técnicas existentes para expandir el registro de impactos del Eón Arcaico Medio y luego desarrollaron simulaciones numéricas para modelar los efectos térmicos de estos impactos en el manto de la Tierra primitiva.

Los resultados indican que durante el Eón Arcaico Medio, los impactos de 62 millas de ancho fueron capaces de debilitar la capa rígida y externa de la Tierra.

"Esto podría haber actuado como un desencadenante de procesos tectónicos, especialmente si el exterior de la Tierra ya estaba 'preparado' para la subducción", dijo el Dr. O’Neill.

“Si la litosfera tuviera el mismo grosor en todas partes, tales impactos tendrían poco efecto. Pero durante el Arcaico Medio, el planeta se había enfriado lo suficiente como para que el manto se espese en algunos puntos y se adelgace en otros”.

"El modelado mostró que si ocurriera un impacto en un área donde existían estas diferencias, crearía un punto de debilidad en un sistema que ya tenía un gran contraste en la flotabilidad, y finalmente desencadenaría procesos tectónicos modernos".

"Nuestro trabajo muestra que existe un vínculo físico entre el historial de impactos y la respuesta de tectónica, justo en el momento en que se sugirió que la tectónica había comenzado", dijeron los investigadores.

“Los procesos que son bastante marginales hoy en día, como el impacto o, en menor medida, el vulcanismo, impulsaron activamente los sistemas tectónicos en la Tierra primitiva. Al examinar las implicaciones de estos procesos, podemos comenzar a explorar cómo surgió la moderna Tierra habitable”.

Crédito de imagen: Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA.

Referencia del documento científico:
C. O'Neill et al. El papel de los impactos en la tectónica del Arcaico. Geology, publicado en línea el 22 de noviembre de 2019; doi: 10.1130 / G46533.1

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