Más información sobre la Tierra primigenia

La Tierra se formó hace 4 600 millones de años, pero resulta complicado dar con indicios de su composición inicial y su historia debido a que la corteza y el manto subyacente han sufrido una constante evolución al encontrarse en un proceso de fusión y «reciclaje» continuo. Ambre Luguet, de la Universidad de Bonn, empleó métodos nuevos de datación isotópica para descubrir más información sobre los primeros setecientos cincuenta millones de años de la existencia de la Tierra y, en concreto, sobre el modo en el que el manto de la Tierra ha conservado indicios relacionados con la formación de la corteza.

La corteza de la Tierra, su capa externa, se formó al fundirse en parte los silicatos del manto interno que sirve de reserva para generar la corteza. El conocimiento —aún limitado— que existe sobre cuándo se creó la primera corteza terrestre o cuánto duró dicho proceso se obtiene del análisis de los isótopos de circonio existentes en los minerales de la corteza terrestre. Estos se han reciclado y transformado en rocas mucho más jóvenes, pero conservan información isotópica sobre su edad y origen durante miles de millones de años, como si fuesen cápsulas del tiempo microscópicas. «Las más antiguas recuperadas en la Tierra tienen hasta 4 360 millones de años», indicó Luguet. Pero también explicó que, debido al intenso bombardeo al que se ha sometido la Tierra desde entonces, muchas de las partes de la corteza que se formaron entonces podrían haber desaparecido.

¿Y qué información puede extraerse del manto? «Si planteamos la relación entre el manto y la corteza terrestres como si fuera una relación madre-hija, tiene sentido investigar la formación de la primera corteza desde el punto de vista del manto», afirmó Luguet. En lugar de investigar ratios de isótopos en minerales de circonio, estudió aleaciones ricas en osmio, minerales del grupo del platino con contenido de osmio y sulfuros como la erlichmanita (OsS2, sulfuro de osmio), descritos por la investigadora como «los circonios del manto».

Datación isotópica de última generación

Luguet llevó a cabo varios experimentos de datación de última generación en aleaciones, minerales del grupo del platino y sulfuros de las rocas más antiguas del manto extraídas de Botsuana, Sudáfrica y Groenlandia (peridotitas) y las rocas más antiguas del manto extraídas de Groenlandia (cromititas). La datación isotópica se basa en la desintegración radiactiva del isótopo renio-187 en osmio-187 y del platino-190 en osmio-186. «Los minerales del grupo del platino y los sulfuros que quedaron en el manto tras fundirse parcialmente tienen una gran concentración de osmio pero nada de renio, por lo que los isótopos osmio-187/osmio-188 poseen una correspondencia directa con cierta época de fundido parcial».

El método de Luguet aporta una novedad: el tamaño de los granos de mineral que ha logrado analizar. «Es la primera vez que hemos medido la composición isotópica en sulfuros de menos de veinte micrómetros. Investigaciones anteriores se habían valido de la ablación por láser, un método rápido pero que limita el tamaño de sulfuro a analizar a entre 80 y 100 micrómetros. Nosotros hemos extraído los granos de sulfuro de su roca madre mediante un método de microextracción en el que se taladra un anillo alrededor del sulfuro antes de extraerlo». El método nuevo evita varios de los sesgos que se producen cuando se analizan granos de mayor tamaño, y por tanto se puede seleccionar una muestra realmente representativa de la complejidad y heterogeneidad de las composiciones isotópicas y así llegar a conclusiones más precisas.

Las firmas conservadas de fusiones parciales

«Hemos descubierto que el manto de la Tierra conserva, a través de los minerales ricos en osmio, las firmas de los fenómenos de fusión parciales, siendo los más antiguos de hace 4 360 millones de años», comentó Luguet. Esta fecha coincide con los procesos de formación de la corteza más antiguos registrados en los datos de los isótopos de circonio. Luguet añadió que la relación «genética» madre-hija entre la fusión parcial del manto y los eventos de formación de la corteza se conocía ya en muestras de una edad menor a los 3 800 millones de años. «Ahora hemos mostrado que también existe en una época más lejana, unos pocos millones de años tras la formación de la Tierra».

Para más información, consulte:
Página del proyecto en CORDIS