Los científicos han eliminado un posible origen de los continentes de la Tierra.
A pesar de la importancia de los continentes de la Tierra y de los enormes trozos de corteza planetaria que dividen sus océanos, se sabe poco sobre lo que dio lugar a estas grandes masas de tierra que hacen que nuestro planeta sea único en el sistema solar y que desempeñan un papel importante en permitirle albergar vida.
Durante años, los científicos asumieron que la cristalización del ópalo en el magma debajo de los volcanes era responsable de eliminar el hierro de la corteza terrestre, lo que permitía que la corteza se mantuviera a flote en los mares del planeta. Ahora, una nueva investigación desafía esa teoría, lo que obliga a los geólogos y científicos planetarios a repensar cómo eliminar este hierro de los materiales que formarán los continentes que vemos hoy en la Tierra.
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La corteza terrestre, la capa exterior del planeta, se divide en dos categorías aproximadas: la corteza continental más antigua y gruesa; y la corteza oceánica más joven y más densa. La nueva corteza continental se forma cuando sus bloques de construcción pasan a la superficie de la Tierra desde los volcanes de arco continental. Estos se encuentran en partes del globo donde las placas oceánicas se hunden debajo de las placas continentales, áreas llamadas zonas de subducción.
La diferencia entre las cortezas continentales secas y las cortezas oceánicas de aguas profundas es la falta de hierro en la corteza continental. Esto significa que las cortezas continentales son flotantes y se elevan sobre el nivel del mar, formando las masas de tierra seca que hacen posible la vida terrestre.
Se supone que los bajos niveles de hierro que se encuentran en la corteza continental son el resultado de la cristalización de granates en el magma debajo de estos volcanes de arco. Este proceso elimina el hierro no oxidado de las placas de la Tierra, al mismo tiempo que agota el hierro del magma fundido, lo que hace que se oxide más a medida que forma la corteza continental.
Un equipo de investigadores dirigido por la profesora asistente Megan Holy Cross de la Universidad de Cornell y la geocientífica del Museo Nacional Smithsonian de Historia Natural Elizabeth Cottrell ha mejorado la comprensión de los continentes al proponerse probar y desacreditar esta hipótesis formulada por primera vez en 2018.
Cottrell dijo en el libro lanzamiento (Se abre en una nueva pestaña)y agregó que el equipo se mostró escéptico acerca de la cristalización del granate como explicación de la flotabilidad de la corteza continental.
Cree condiciones duras desde el suelo en el laboratorio.
Para probar la teoría del granate, el equipo recreó la enorme presión y el calor que se encuentran debajo de los volcanes de arco continental utilizando rastrillos de pistón-cilindro alojados en el Museo Smithsonian. laboratorio de alta presion (Se abre en una nueva pestaña) Y en la Universidad de Cornell. Compuestas de acero y carburo de tungsteno, estas prensas compactas pueden aplicar enormes presiones a pequeñas muestras de roca mientras se calientan simultáneamente en un horno cilíndrico circundante.
Las presiones generadas fueron de 15.000 a 30.000 veces mayores que las de la atmósfera terrestre, y las temperaturas generadas oscilaron entre 1.740 y 2.250 grados Fahrenheit (950 a 1.230 grados Celsius), lo suficientemente calientes como para derretir rocas.
En una serie de 13 pruebas de laboratorio diferentes realizadas por el equipo, Cottrell y Holicros cultivaron muestras de granate de roca fundida bajo presiones y temperaturas que simulaban las condiciones dentro de las cámaras de magma en las profundidades de la corteza terrestre.
Estos granates cultivados en laboratorio se analizaron mediante espectroscopia de absorción de rayos X, que puede revelar la composición de los cuerpos en función de cómo absorben los rayos X. Los resultados se compararon con granate con concentraciones conocidas de hierro oxidado y no oxidado.
Esto reveló que la calcedonia que crece a partir de rocas en condiciones similares al subsuelo no absorbió suficiente hierro no oxidado para explicar los niveles de agotamiento y oxidación del hierro observados en el magma que forma la corteza continental.
«Estos resultados hacen que el modelo de cristal granate sea una explicación muy poco probable de por qué el magma de los volcanes continentales se oxida y se agota el hierro», dijo Cottrell. «Es probable que las condiciones en el manto de la Tierra debajo de la corteza continental creen estas condiciones oxidativas».
El geólogo agregó que lo que los resultados del equipo no pueden hacer actualmente es proporcionar una hipótesis alternativa para explicar la formación de la corteza continental, lo que significa que, en última instancia, los resultados plantean más preguntas de las que responden.
«¿Cuál es la acción de un hierro empobrecido o oxidante?» preguntó Cottrell. «Si el ágata no está cristalizando en la corteza y tiene algo que ver con cómo el magma salió del manto, ¿qué está pasando en el manto? ¿Cómo se han modificado sus composiciones?»
Estas preguntas son difíciles de responder, pero Cottrell actualmente está guiando a los investigadores de la Institución Smithsonian que están estudiando la idea de que el azufre oxidado causa la oxidación del hierro debajo de la superficie de la Tierra.
La investigación del equipo fue publicada el jueves (4 de mayo) en la revista Ciencias. (Se abre en una nueva pestaña)
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