Los científicos han eliminado un posible origen de los continentes de la Tierra.
A pesar de la importancia de los continentes de la Tierra, los enormes pedazos de la corteza del planeta que dividen sus océanos, se sabe muy poco sobre lo que dio origen a estas grandes masas de tierra que hacen que nuestro planeta sea único en el mundo. sistema solar y juegan un papel clave en permitirle albergar vida.
Durante años, los científicos han teorizado que la cristalización del granate en el magma debajo de los volcanes era responsable de eliminar el hierro de la corteza terrestre, permitiendo que la corteza permanezca flotante en los mares del planeta. Ahora, una nueva investigación desafía esa teoría, obligando a los geólogos y científicos planetarios a repensar cómo se pudo haber extraído este hierro del material que luego formaría los continentes que vemos hoy en día. Tierra.
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La corteza de la Tierra, la capa exterior del planeta, se divide en dos categorías aproximadas: la corteza continental más antigua y más gruesa; y la corteza oceánica más joven y densa. La nueva corteza continental se forma cuando sus bloques de construcción pasan a la superficie de la Tierra desde los volcanes de arco continental. Estos se encuentran en partes del globo donde las placas oceánicas se hunden debajo de las placas continentales, regiones llamadas zonas de subducción.
La distinción entre las cortezas continentales secas y las cortezas oceánicas de aguas profundas es la falta de hierro en la corteza continental. Esto significa que las cortezas continentales son flotantes y se elevan sobre el nivel del mar para formar las masas de tierra seca que hacen posible la vida terrestre.
Se ha planteado la hipótesis de que los bajos niveles de hierro que se encuentran en la corteza continental son el resultado de la cristalización del granate en los magmas debajo de estos volcanes de arco continental. Este proceso elimina el hierro no oxidado de las placas terrestres, al mismo tiempo que agota el hierro del magma fundido, dejándolo más oxidado a medida que forma la corteza continental.
Un equipo de investigadores dirigido por la profesora asistente de la Universidad de Cornell, Meghan Holycross, y la geóloga del Museo Nacional Smithsonian de Historia Natural, Elizabeth Cottrell, mejoraron la comprensión de los continentes al comenzar a probar y finalmente eliminar esta hipótesis formulada por primera vez en 2018.
«Se necesitan altas presiones para que el granate se estabilice, y se encuentra este magma con bajo contenido de hierro en lugares donde la corteza no es tan gruesa, por lo que la presión no es muy alta», dijo Cottrell en un comunicado. liberar (se abre en una pestaña nueva)y agregó que el equipo se mostró escéptico sobre la cristalización del granate como explicación de la flotabilidad de la corteza continental.
Creando las intensas condiciones del interior de la Tierra en el laboratorio.
Para probar la teoría del granate, el equipo recreó la presión y el calor masivos que se encuentran debajo de los volcanes de arco continental utilizando prensas de pistón-cilindro ubicadas en el Museo Smithsonian. Laboratorio de alta presión (se abre en una pestaña nueva) y en la Universidad de Cornell. Estos pistones del tamaño de una mini-nevera compuestos de acero y carburo de tungsteno pueden inducir presiones masivas en pequeñas muestras de roca mientras son calentadas simultáneamente por un horno cilíndrico circundante.
Las presiones inducidas fueron equivalentes a 15.000 a 30.000 veces las creadas por la atmósfera de la Tierra y las temperaturas generadas oscilaron entre 1.740 y 2.250 grados Fahrenheit (950 a 1.230 grados Celsius), lo suficientemente calientes como para derretir rocas.
En una serie de 13 pruebas de laboratorio diferentes realizadas por el equipo, Cottrell y Holycross cultivaron muestras de granate de roca fundida bajo presiones y temperaturas que imitaban las condiciones dentro de las cámaras de magma en las profundidades de la corteza terrestre.
Estos granates cultivados en laboratorio se analizaron mediante espectroscopia de absorción de rayos X, que puede revelar la composición de los objetos en función de cómo absorben los rayos X. Los resultados se compararon con granates con concentraciones conocidas de hierro oxidado y no oxidado.
Esto reveló que los granates que crecieron a partir de rocas en condiciones similares al interior de la Tierra no absorbieron suficiente hierro no oxidado para explicar los niveles de agotamiento y oxidación del hierro observados en los magmas que forman la corteza continental.
«Estos resultados hacen que el modelo de cristalización del granate sea una explicación extremadamente improbable de por qué los magmas de los volcanes de arco continental se oxidan y se agotan en hierro», dijo Cottrell. «Es más probable que las condiciones en el manto de la Tierra debajo de la corteza continental estén provocando estas condiciones oxidadas».
El geólogo agregó que lo que los resultados del equipo no pueden hacer actualmente es proporcionar una hipótesis alternativa para explicar la creación de la corteza continental, lo que significa que los hallazgos finalmente plantean más preguntas de las que responden.
«¿Qué está haciendo la oxidación o el agotamiento del hierro?» preguntó Cottrell. «Si no es la cristalización de granate en la corteza y se trata de cómo llegan los magmas desde el manto, entonces, ¿qué está sucediendo en el manto? ¿Cómo se modificaron sus composiciones?»
Estas preguntas son difíciles de responder, pero Cottrell actualmente es mentor de investigadores del Smithsonian que están investigando la idea de que el azufre oxidado está causando la oxidación del hierro debajo de la superficie de la Tierra.
La investigación del equipo fue publicada el jueves (4 de mayo) en la revista Ciencia. (se abre en una pestaña nueva)
