Eon Arqueano

EL TIEMPO PROFUNDO: EL EON ARQUEANO 2.4 LA TIERRA EN SUS INICIOS Los cuatro planetas interiores del Sistema Solar (los llamados planetas terrestres), Mercurio, Venus, Tierra y Marte, están constituidos por silicatos y hierro y son más densos (3,9 a 5,4 g/cm³) que los planetas más externos (también llamados jovianos) como Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno (Plutón es bastante diferente), condensidades que varían entre 0,7 y 2,1 g/cm³ y formados básicamente por hidrógeno, helio, metano, amoníaco en estado gaseoso y escasos silicatos. Como se sabe, los componentes de la Tierra están claramente diferenciados en tres envolturas o ‘capas’, el núcleo, el manto y la corteza. El primero está formado esencialmente por Fe y una menor proporción de Ni. El manto, en cambio, tiene una composiciónsimilar a la de la peridotita, una roca ultrabásica. La corteza de los continentes es diferente a la de los océanos. Determinar los procesos que llevaron a esta diferenciación ha sido uno de los grandes temas teóricos de la geología. La corteza continental tiene una composición comparable a la de la andesita, mientras que la corteza oceánica está formada por rocas de naturaleza basáltica. Se suponeque, en un comienzo, la estructura interna de la Tierra era relativamente homogénea, pero el proceso de diferenciación debe haber comenzado muy temprano en su historia, alrededor de 10 Ma de años después de su formación (Fig. 2.4). Es posible que en la fase final de la formación de la Tierra haya ocurrido un fuerte calentamiento por la acción combinada de la acreción de planetesimales (transformaciónde energía cinética en calórica) que tuvo su clímax entre 4,5 y 4 Ga. También contribuyeron a aumentar el calor interno la compresión gravitatoria y la radioactividad de las rocas; esta última habría sido cinco veces mayor que en la actualidad. Así, en poco tiempo, la temperatura pudo haber alcanzado el punto de fusión del hierro, de alrededor de 2000°C, menos refractario que los componentessilicatados. Por su densidad mayor, el hierro y otros metales siderófilos se hundieron hacia el centro formando el núcleo metálico, mientras que los compuestos silicatados más livianos de Al, Ca, K y Na fueron desplazados ascendiendo a las envolturas más externas. En este lapso también se originó el campo magnético terrestre. Los volátiles, como el vapor de agua y diversos gases, llegaron a lasuperficie formando la primitiva atmósfera y los primeros océanos. Se estima que la envoltura gaseosa comenzó a ser retenida cuando la Tierra alcanzó alrededor del 40% de su tamaño actual. El colapso gravitacional que condujo a la formación del núcleo terrestre debe haber generado un calentamiento adicional que fundió nuevamente parte de los silicatos del manto, aunque no hay consenso acerca de lamagnitud

Figura 2.6. Simulación por computadora del impacto de un cuerpo del tamaño de Marte con la Tierra. El núcleo metálico aparece en azul y el manto en tonos rojizos. En la colisión parte del núcleo del cuerpo impactante es transferido a la Tierra; el resto del material forma una pluma de rocas volatilizadas que luego darán origen a la Luna. Toda la secuencia duraría menos de 30 minutos(simulación realizada por Cameron, del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge).

de las rocas lunares recuperadas en las misiones Apolo, se calcula que nuestro satélite se originó alrededor de 30-50 Ma después de la formación de la Tierra. En un principio la Luna estaba cubierta por un océano de magma de hasta 450 km de profundidad, pero luego los silicatos más livianos cristalizaronformando las típicas anortositas de la superficie lunar. En los estadios finales las depresiones topográficas fueron rellenadas por coladas de basalto formando las regiones oscuras de su superficie – los llamados ‘mares’– en los que se han preservado los cráteres dejados por las sucesivas colisiones de meteoritos. Luego del ‘gran impacto’ que separó la Luna, el bombardeo de asteroides de más de 300...