La Tierra es el único planeta que conocemos con continentes Las gigantescas masas de tierra que dan cobijo a la humanidad y a la mayoría de La biomasa de la Tierra .

Sin embargo, aún no tenemos respuestas firmes a algunas preguntas básicas sobre los continentes: ¿cómo surgieron y por qué se formaron donde lo hicieron?

Una teoría es que se formaron por meteoritos gigantes que chocaron contra la corteza terrestre hace mucho tiempo. Esta idea se ha propuesto varias veces pero hasta ahora ha habido pocas pruebas que lo respalden.

En nueva investigación publicada en Nature En el año 2000, estudiamos los minerales antiguos de Australia Occidental y encontramos pistas tentadoras que sugieren que la hipótesis del impacto gigante podría ser correcta.

¿Cómo se hace un continente?

Los continentes forman parte de la litosfera, la rígida envoltura rocosa de la Tierra formada por los fondos oceánicos y los continentes, cuya capa superior es la corteza.

La corteza bajo los océanos es delgada y está formada por roca basáltica oscura y densa que sólo contiene un poco de sílice. En cambio, la corteza continental es gruesa y está formada en su mayor parte por granito, una roca menos densa, de color pálido y rica en sílice que hace que los continentes «floten».

La estructura interna de la Tierra. Crédito de la imagen: Kelvin Song / Wikimedia , CC BY

Bajo la litosfera se encuentra una gruesa masa de roca casi fundida que fluye lentamente y que se sitúa cerca de la parte superior del manto, la capa de la Tierra situada entre la corteza y el núcleo.

Si se retira parte de la litosfera, el manto que se encuentra debajo se fundirá al liberarse la presión de arriba. Y los impactos de meteoritos gigantes… rocas del espacio decenas o centenares de kilómetros, son una forma extremadamente eficaz de hacer exactamente eso.

¿Cuáles son las consecuencias de un impacto gigante?

Los impactos gigantescos expulsan enormes volúmenes de material casi instantáneamente. Las rocas cercanas a la superficie se funden a lo largo de cientos de kilómetros o más alrededor del lugar del impacto. El impacto también libera la presión sobre el manto que se encuentra debajo, haciendo que se derrita y produzca una masa de corteza basáltica de gran espesor.

Esta masa se denomina meseta oceánica, similar a la que se encuentra bajo el actual Hawai o Islandia. El proceso se asemeja a lo que ocurre si uno se golpea con fuerza en la cabeza con una pelota de golf o un guijarro: el bulto o «huevo» resultante es como la meseta oceánica.

Nuestra investigación muestra que estas mesetas oceánicas podrían haber evolucionado hasta formar los continentes mediante un proceso conocido como diferenciación de la corteza. La gruesa meseta oceánica formada por el impacto puede calentarse lo suficiente en su base como para fundirse, produciendo el tipo de roca granítica que forma la corteza continental flotante.

¿Hay otras formas de hacer mesetas oceánicas?

Hay otras maneras de que se formen las mesetas oceánicas. Las gruesas costras bajo Hawái e Islandia no se formaron por impactos gigantescos sino « manto de plumas ,” streams of hot material rising up from the edge of Earth’s metallic core, a bit like in a lava lamp. As this ascending plume reaches the lithosphere it triggers massive mantle melting to form an oceanic plateau.

Entonces, ¿podrían los penachos haber creado los continentes? Basándonos en nuestros estudios y en el equilibrio de los diferentes isótopos de oxígeno en los diminutos granos del mineral circón, que suele encontrarse en cantidades minúsculas en las rocas de la corteza continental, no lo creemos.

El circón es el material de la corteza terrestre más antiguo conocido y puede sobrevivir intacto durante miles de millones de años. También podemos determinar con bastante precisión cuándo se formó, basándonos en la desintegración del uranio radiactivo que contiene.

Además, podemos conocer el entorno en el que se formó el circón midiendo la proporción relativa de isótopos de oxígeno contiene.

Examinamos los granos de circón de uno de los trozos de corteza continental más antiguos del mundo, el cratón de Pilbara, en Australia Occidental, que comenzó a formarse hace más de tres mil millones de años. Muchos de los granos de circón más antiguos contenían más isótopos de oxígeno ligeros, que indican una fusión poco profunda, pero los granos más jóvenes contienen un equilibrio de isótopos más parecido al del manto, lo que indica una fusión mucho más profunda.

Zircón δ18O (‰) frente a la edad (Ma) para granos individuales de circón magmático fechados del Cratón de Pilbara. La banda gris horizontal muestra el conjunto de δ18O en el circón del manto (5,3 +/- 0,6‰, 2 s.d.). Las bandas grises verticales subdividen los datos en tres etapas, como se discute en el artículo. Los recuadros rosas representan la edad de deposición de los depósitos de impacto de alta energía (lechos de esferulitas) del cratón de Pilbara y más ampliamente.

Este patrón «descendente» de isótopos de oxígeno es lo que cabría esperar tras el impacto de un meteorito gigante. En cambio, en las plumas del manto, la fusión es un proceso «ascendente».

Suena razonable, pero ¿hay alguna otra prueba?

Sí, lo hay. Los circones del cratón de Pilbara parecen haberse formado en un puñado de períodos distintos, en lugar de hacerlo de forma continua a lo largo del tiempo.

A excepción de los primeros granos, los demás granos con circón isotópicamente claro tienen la misma edad que los lechos de esférulas del Cratón de Pilbara y de otros lugares.

Los lechos de esférulas son depósitos de gotas de material «salpicado» por impactos de meteoritos. El hecho de que los circones tengan la misma edad sugiere que pueden haberse formado por los mismos acontecimientos.

The sun sets in the Pilbara, and the hunt for firewood is on. Image Credit: Chris Kirkland, 2021

Además, el patrón «descendente» de los isótopos puede reconocerse en otras zonas de corteza continental antigua, como en Canadá y Groenlandia. Sin embargo, los datos de otros lugares aún no han sido cuidadosamente filtrados como los de Pilbara, por lo que se necesitará más trabajo para confirmar este patrón.

El siguiente paso de nuestra investigación es volver a analizar estas rocas antiguas de otros lugares para confirmar lo que sospechamos: que los continentes crecieron en los lugares de los impactos de meteoritos gigantes. Boom.La conversación

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