Un grupo de científicos de la
Universidad de Wisconsin acaban de resolver una
de las controversias más grandes de la geología moderna al confirmar que un
pequeño cristal de circón es el fragmento de roca más antiguo de la Tierra con
4.375 mil millones de años (+/- 6 millones de años).
"Hemos demostrado que el
registro químico dentro de estos circones es confiable", dijo
John Valley, autor principal del estudio y un geoquímico de la Universidad
de Wisconsin, Madison. Los resultados fueron publicados el 23 de febrero de
este año en la revista Nature
Geoscience. "Los circones nos muestran los primeros Tierra era más
parecido a la Tierra que conocemos hoy", comentó Valley. "No era un
lugar inhóspito."
La confirmación de la edad de
circón tiene enormes implicancias para los modelos sobre cómo era la Tierra
primitiva. Rastros de ciertos elementos dentro de los circonios más antiguos
sugieren que provienen de rocas graníticas ricas en agua, como granodiorita o
tonaliticos. Esto quiere decir que la Tierra se enfrió lo suficientemente
rápido como para que aparezca
agua en su superficie y rocas de tipo continental sólo 100 millones de años
después del impacto que dio origen a la Luna.
Los circones son uno de los
minerales más duros del planeta. Estos antiguos cristales aparecieron tan solo 165
millones de años después de que se formó la Tierra y los geólogos han obtenido
y clasificado más de 100 mil circones de Jack Hills en Australia. Los cristales
contienen inclusiones microscópicas, tales como burbujas de gas, que
proporcionan una ventana única a las condiciones en la Tierra en las cuales
surgió la vida y formaron los primeros continentes.
Sólo
tres circones muy antiguos han sido encontrados, estos datan de hace casi
4.4 millones de años. Sin embargo, su extrema edad hace que los científicos desconfíen
de las fechas, debido a posibles daños por radiación. El daño por radiación
significa que los circones podrían haber sido contaminados durante su larga
vida.
Los circones tienen pequeñas
cantidades de dos isótopos de uranio de origen natural (los isótopos son átomos
de un mismo elemento con diferente número de neutrones). El
uranio se desintegra radiactivamente en plomo a un ritmo constante y para
poder datar los cristales, los científicos cuentan el número de isótopos de
plomo, pero como el uranio emite átomos de plomo la desintegración
radiactiva libera partículas alfa, que pueden dañar los cristales, creando defectos.
Estos defectos son fluidos y elementos externos pueden infiltrarse en los
cristales, poniendo en duda cualquier conclusión sobre la Tierra primitiva a
partir de los circones.
Más importante, el uranio y el
plomo pueden moverse dentro de un cristal, o incluso escapar o entrar en el
circón. Esta movilidad puede alterar el recuento de isótopos de plomo que se
usa para calcular las edades de circón, y es la fuente de la controversia en
los circones de Jack Hills.
"Si hay un proceso por el
cual el plomo puede moverse de un lugar a otro dentro de un cristal, entonces
el lugar donde se concentra el plomo tendrá una edad aparente más antigua y el
lugar desde donde se mueve tendrá una edad aparente más joven", dijo
Valley.
El método que usaron Valley y
sus colegas para terminar el debate, fue contar minuciosamente átomo por átomo
de plomo dentro del circón con una técnica llamada tomografía por átomo-sonda
desarrollada recientemente.
El equipo encontró que en el
interior del circón, los átomos de plomo se agrupan en zonas de daño de sólo
unos pocos nanómetros de ancho. Como si fueran grupos de adolescentes durante dentro
de una escuela secundaria, al igual que con los adolescentes, los átomos de
plomo nunca dejaron sus zonas.
"Hemos demostrado que este
circón es un sistema geoquímico cerrado, y nunca habíamos sido capaces de hacer
eso antes", dijo Valley. "No hay duda de que muchos circones si
sufren daños por radiación, pero creo que en relación con estos circones, esto
debería quedar claro de una vez por todas", dijo
Valley a Livescience.
Este hallazgo significa que
las estimaciones de edad en base a técnicas de datación uranio-plomo son exactas,
informan los investigadores. "Este cuidadoso trabajo debe resolver el
debate, ya que muestra que, efectivamente, hay una cierta movilidad en el
plomo, pero la escala de movilidad es de nanometros", dijo
Samuel Bowring, un geoquímico MIT, que no participó en el estudio.
La nueva técnica átomo-sonda,
aunque extremadamente laboriosa, también puede utilizarse para hacer frente a
cuestiones de fiabilidad en otros sitios donde se han encontrado rocas muy
antiguas, dijeron los investigadores.
FUENTE: LIVESCIENCE,
ELMUNDO