El fragmento más antiguo de la Tierra: 4.400 millones de años

«Esto confirma nuestra visión de cómo la Tierra se enfrió y se hizo habitable -señala Valley, geoquímico cuyos estudios de circones, los materiales terrestres más antiguos conocidos, han ayudado a retratar cómo se formó la corteza terrestre durante el primer eón geológico del planeta-. También puede ayudar a entender cómo se formarían otros planetas habitables». Con la ayuda de un pequeño fragmento de circón extraído de un afloramiento de roca en Australia, se está prestando más atención a cómo nuestro planeta se hizo habitable para la vida hace unos 4.400 millones años.

El nuevo estudio confirma que los cristales de circón de la región de Australia Occidental Jack Hills cristalizaron hace 4.400 millones de años, construido sobre la base de análisis anteriores que usaron los isótopos de plomo para fechar los circones de Australia y los identifica como los trozos más antiguos de la corteza terrestre. El cristal de circón microscópico utilizado por Valley y su grupo en el trabajo actual confirma ahora que es el material más antiguo conocido de cualquier tipo formado en la Tierra.

La investigación, según Valley, refuerza la teoría de «una joven Tierra fría"», donde las temperaturas eran lo suficientemente bajas como para tener agua líquida, océanos e hidrosfera no mucho tiempo después de la formación de la corteza del planeta de un mar de roca fundida congelada. «El estudio refuerza nuestra conclusión de que la Tierra tenía una hidrosfera antes de hace 4.300 millones de años y, posiblemente, vida no mucho después», dice Valley.

El estudio se llevó a cabo utilizando una nueva técnica llamada tomografía átomo-sonda que, junto con la espectrometría de masas de iones secundarios, permitió a los científicos establecer con precisión la edad y la historia térmica del circón mediante la determinación de la masa de los átomos individuales de plomo en la muestra. En lugar de ser distribuidos al azar en la muestra, como se predijo, los átomos de plomo en el circón se agruparon, como «las pasas en un pudin», puso como ejemplo Valley.

Los grupos de átomos de plomo se formaron 1.000 millones de años después de la cristalización del circón, momento en el cual la desintegración radiactiva del uranio había formado los átomos de plomo que luego difundió en racimos durante el recalentamiento. «El circón se formó hace 4.400 millones de años y hace 3.400 millones de años todo el plomo que existía en ese momento se concentró en estos puntos calientes -explica Valley-. Esto nos permite leer una nueva página de la historia térmica registrada por estas pequeñas cápsulas del tiempo del circón».

La formación, la proporción y el tamaño de los grumos de isótopos, de menos de 50 átomos de diámetro, se convierten, en efecto, en un reloj, según el líder del trabajo, y verifican que los métodos de geocronología existentes proporcionan estimaciones fiables y precisas de la edad de la muestra. Además, Valley y su grupo midieron las proporciones de isótopos de oxígeno, que dan evidencia de homogeneización temprana y más tarde del enfriamiento de la Tierra.

«La Tierra se une a partir de una gran cantidad de material heterogéneo del Sistema Solar», explica Valley, señalando que la Tierra primitiva experimentó un intenso bombardeo de meteoritos, incluyendo una colisión con un objeto del tamaño de Marte hace unos 4.500 millones años que formó la Luna y fundió y homogeneizó la Tierra. «Nuestras muestras se formaron después de que los océanos de magma se enfriaran y prueban que estos eventos fueron muy tempranos», concluye.