Hallan en Australia los cristales más antiguos del mundo: por qué pueden ser claves para entender el origen de la Tierra

Los últimos avances en el estudio de cristales de zircón hallados en Australia Occidental que reescriben la historia primitiva de la Tierra. Según publica la revista científica Nature, un nuevo análisis detallado de estos minerales indica que la corteza terrestre ya experimentaba movimiento de placas tectónicas hace al menos 3.300 millones de años, lo que sugiere un inicio mucho más temprano de estos procesos geológicos esenciales para la vida que lo propuesto por la mayoría de los modelos tradicionales.

El trabajo, dirigido por el geólogo Shane Houchin del instituto de investigación California Institute of Technology en Pasadena, se centró en el análisis de decenas de cristales de zircón procedentes de los Jack Hills en Australia. Estos restos minerales son los fragmentos más antiguos conocidos de la corteza terrestre, con algunos que datan del eón Hádico, inmediatamente posterior a la formación del planeta y anterior a los 4.000 millones de años.

El equipo utilizó varias técnicas, entre ellas un sofisticado análisis con rayos X en el Advanced Photon Source del laboratorio nacional de investigación Argonne National Laboratory cerca de Chicago, para examinar la química de los bordes de estos cristales. Descubrieron que el uranio presente en esos bordes estaba más oxidado de lo esperado, lo que indica que existía una mayor cantidad de oxígeno en la atmósfera primitiva de la Tierra durante ese periodo comparado con estimaciones previas.

Evidencia química y el debate sobre el oxígeno primitivo

El hallazgo de mayores niveles de oxígeno en estos minerales implica que el entorno podría haber sido más propicio para el surgimiento de la vida de lo que se pensaba hasta ahora. Además, Houchin puntualizó que, dado que los zircones se formaron a partir de magma en la corteza, su química permite rastrear la interacción entre la litosfera y la atmósfera primigenias.

“La concentración de gases volcánicos depende del grado de oxidación del magma, lo que a su vez influye en la cantidad de oxígeno atmosférico”, afirmó. Algunos expertos, como Simon Turner de la universidad australiana Macquarie University en Sídney y Hugh O’Neill de la universidad australiana Monash University en Melbourne, advierten que otros factores podrían intervenir.

Entre ellos, mencionan las particularidades en el comportamiento de los gases del magma original, que podrían explicar estos niveles de oxidación, aunque subrayan la necesidad de más estudios para determinar si la oxidación hallada en el uranio de los zircones se debió realmente a la presencia de oxígeno ambiental.

Cambios de presión y temperatura: pistas sobre el inicio de la tectónica

En el mismo análisis de los zircones se pudo reconstruir, mediante la evaluación conjunta de los ambientes de presión y temperatura de formación, que los cristales del Hádico muestran señales de haberse formado bajo temperaturas elevadas y presiones bajas, lo que sugiere un entorno superficial muy caliente.

Por su parte, los cristales de formación posterior, aproximadamente de hace 3.300 millones de años, evidencian haber cristalizado a temperaturas comparables, pero bajo mayores presiones. Esta diferencia indica la existencia de procesos que ya transportaban fragmentos de la corteza a mayores profundidades, mecanismo fundamental en la tectónica de placas.

Estas conclusiones se ven respaldadas por otras investigaciones. Previamente, el geólogo John Valley de la Universidad de Wisconsin–Madison analizó también zircones de Jack Hills y determinó que la corteza ya mostraba movimientos similares a la subducción moderna incluso hace más de 4.000 millones de años.

Valley y sus colaboradores identificaron huellas químicas de rocas “continentales”, incluida la presencia de niobio, y postularon la coexistencia de varios mecanismos tectónicos: algunas zonas de la corteza ascendían debido a su flotabilidad, mientras otras descendían a mayores profundidades al enfriarse y ganar densidad, o debido a colisiones con otras masas de roca.

Nuevas líneas de investigación y el papel de Jack Hills en la geología

Houchin tiene previsto ampliar su análisis a centenares de nuevos zircones, con el objetivo de reconstruir en mayor detalle la historia oculta de la Tierra primitiva. El científico describió el reto actual: “Tenemos pruebas fragmentarias y estamos intentando componer una historia de origen”.

Estos estudios han situado los Jack Hills de Australia como un eje internacional en el debate científico sobre cómo y cuándo la Tierra desarrolló su dinámica tectónica moderna. La posibilidad de que los procesos que hoy permiten la existencia de aguas superficiales, regulan el clima global y reciclan los elementos esenciales para la vida hayan comenzado mucho antes de lo estimado amplía las perspectivas sobre las condiciones que hicieron posible el surgimiento de la biosfera.