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