Los antiguos circones comenzaron la tectónica de placas hace 3.600 millones de años, un evento que podría hacer que la Tierra sea más hospitalaria para la vida.

Los circones estudiados por el equipo de investigación fueron fotografiados por catodoluminiscencia, lo que permite al equipo visualizar el interior de los cristales utilizando un microscopio electrónico de barrido especial. Los círculos oscuros de los hierros irc son cavidades dejadas por láser que se utilizan para analizar la edad y la química de los circones. Los científicos dirigidos por Michael Akerson, geólogo del Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian, proporcionan nueva evidencia de que la tectónica de placas moderna, la característica definitoria de la Tierra y su capacidad única para proteger la vida, se originó hace unos 3.600 millones de años. El estudio, publicado en la edición del 14 de mayo de la revista Geochemical Perspective Letters, utiliza circones, los minerales más antiguos jamás encontrados en la Tierra, para rastrear el pasado antiguo del planeta. El equipo probó más de 3500 circones, cada uno con solo unos pocos cabellos de ancho, los chorreó con láseres y luego midió su composición química con un espectrómetro de masas. Estas pruebas revelaron la edad de cada circón y la química subyacente. Aproximadamente 200 de los miles evaluados fueron elegibles para el estudio debido a los miles de millones de años de devastación que existieron desde la creación de estos minerales. Préstamo: Michael Akerson, Smithsonian

Los minerales más antiguos de la Tierra datan de la tectónica de placas hace 3.600 millones de años

Circones antiguos de las colinas del oeste de Australia celebran el día del evento, que podría haber hecho que el planeta fuera más hospitalario para la vida.

Los científicos dirigidos por Michael Akerson, geólogo del Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian, proporcionan nueva evidencia de que la tectónica de placas moderna, la característica definitoria de la Tierra y su capacidad única para proteger la vida, se originó hace unos 3.600 millones de años.

La Tierra es el único planeta que se sabe que lleva una vida compleja, ability esta capacidad se debe en parte a otra característica que hace que el planeta sea único: la tectónica de placas. Ningún cuerpo planetario conocido por la ciencia tiene la corteza dinámica de la Tierra, que está dividida en placas continentales que se mueven, rompen y chocan entre sí durante siglos. La tectónica de placas hace posible conectar el reactor químico interno de la Tierra և a su superficie ստեղծել, que creó el planeta habitable que los humanos disfrutan hoy en día, desde el oxígeno atmosférico hasta las concentraciones de dióxido de carbono que regulan el clima. Pero cuando comenzó la tectónica de placas, seguía siendo un misterio, enterrado bajo miles de millones de años de tiempo geológico.

El estudio, publicado el 14 de mayo de 2021 en la revista Cartas de perspectivas geoquímicas:utiliza circonitas, los minerales más antiguos jamás encontrados en la Tierra, para rastrear el pasado antiguo del planeta.

Jack E. Hills en Australia Occidental, donde se tomaron muestras de circonitas de 15 rocas del tamaño de una toronja recolectadas por un equipo de investigación. Los científicos dirigidos por Michael Akerson, geólogo del Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian, proporcionan nueva evidencia de que la tectónica de placas moderna, la característica definitoria de la Tierra y su capacidad única para proteger la vida, se originó hace unos 3.600 millones de años. El estudio, publicado en la edición del 14 de mayo de la revista Geochemical Perspective Letters, utiliza circones, los minerales más antiguos jamás encontrados en la Tierra, para rastrear el pasado antiguo del planeta. Préstamo: Dustin Trail, Universidad de Rochester

Los circones más grandes en el estudio, que vinieron de Jack a Hills en Australia Occidental, tenían alrededor de 4,3 mil millones de años, lo que significa que estos minerales casi indestructibles se formaron cuando la Tierra estaba en su infancia, solo alrededor de 200 millones de años. Junto con otros circones antiguos recolectados de Jack Hills, que remonta la historia más antigua de la Tierra hasta hace 3 mil millones de años, estos minerales brindan a los investigadores la mejor oportunidad para el registro químico continuo del mundo recién nacido.

«Estamos reconstruyendo cómo la Tierra se convirtió en lo que es hoy a partir de una bola fundida de roca y metal», dijo Akerson. “Ningún otro planeta tiene continentes, océanos líquidos o vida. «De alguna manera tratamos de responder a la pregunta de por qué la Tierra es única, podemos responderla hasta cierto punto con estos circones».

Para estudiar el pasado de la Tierra durante miles de millones de años, el equipo de investigación de Ackerson Jack, Jack E. Hills, recolectó 15 rocas de pomelo de sus componentes más pequeños: minerales, triturándolos en la arena con una máquina llamada ardilla. Afortunadamente, las circonitas son muy densas, lo que las hace relativamente fáciles de separar del resto de la arena mediante una técnica de baño de oro.

Jack Australian Jack Un pedazo de roca fina y pulida de las colinas. Usando un microscopio especial equipado con una lente de aumento, el equipo de investigación pudo estudiar la intrincada estructura interna del cuarzo que forma la roca, incluidas propiedades únicas que les permiten identificar circonitas antiguas (en el centro de la línea roja hay una mineral magenta en la foto de la derecha). Los científicos dirigidos por Michael Akerson, geólogo del Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian, proporcionan nueva evidencia de que la tectónica de placas moderna, la característica definitoria de la Tierra y su capacidad única para proteger la vida, se originó hace unos 3.600 millones de años. El estudio, publicado en la edición del 14 de mayo de la revista Geochemical Perspective Letters, utiliza circones, los minerales más antiguos jamás encontrados en la Tierra, para rastrear el pasado antiguo del planeta. Para estudiar el pasado de la Tierra durante miles de millones de años, el equipo de investigación de Ackerson Jack, Jack E. Hills, recogió 15 rocas de pomelo de sus componentes más pequeños: minerales, triturándolos en la arena con una máquina llamada ardilla. Afortunadamente, las circonitas son muy densas, lo que las hace relativamente fáciles de separar del resto de la arena mediante una técnica de baño de oro. Préstamo: Michael Akerson, Smithsonian

El equipo probó más de 3500 circones, cada uno con solo unos pocos cabellos de ancho, los chorreó con láseres y luego midió su composición química con un espectrómetro de masas. Estas pruebas revelaron la edad de cada circón y la química subyacente. Aproximadamente 200 de los miles evaluados fueron elegibles para el estudio debido a los miles de millones de años de devastación que existieron desde la creación de estos minerales.

«Desvelar los secretos de estos minerales no es una tarea fácil», dijo Akerson. «Hemos analizado estos miles de cristales para encontrar algunos puntos de datos útiles, pero cada espécimen tiene el potencial de decirnos algo completamente nuevo, para transformar la forma en que entendemos los orígenes de nuestro planeta».

La edad del circonio se puede determinar con gran precisión, ya que cada uno contiene uranio. La conocida naturaleza radiactiva del uranio լավ Una buena cantidad de desintegración permite a los científicos revertir el tiempo de formación del mineral.

El equipo de investigación también estaba interesado en el contenido de aluminio de cada circón. Los experimentos con circonitas modernas han demostrado que las circonitas con alto contenido de aluminio solo se pueden producir con un número limitado de huevos, lo que permite a los investigadores usar la presencia de aluminio para inferir lo que sucedió geológicamente con la fundición de circón.

Después de analizar los resultados de miles de circones útiles probados, Ackerson y sus coautores descifraron un aumento significativo en la concentración de aluminio hace unos 3.600 millones de años.

«Este cambio de composición probablemente marca el comienzo de la tectónica de láminas de estilo moderno; posiblemente podría indicar el surgimiento de la vida en la Tierra», dijo Akerson. «Pero necesitamos estudiar mucho más para descubrir cómo se relaciona este cambio geológico con el origen de la vida».

La línea de suposición que conecta los circones de alto aluminio con el comienzo de la corteza dinámica con la tectónica de placas es la siguiente: Una de las pocas formas de fundir circonitas con alto contenido de aluminio es derretir rocas más profundas debajo de la superficie de la Tierra.

«Es realmente difícil importar circonitas debido a sus enlaces químicos», dijo Ackerson. «Tienes que tener condiciones geológicas bastante extremas».

Akerson argumentó que la señal de que las rocas se estaban derritiendo más profundamente debajo de la superficie de la Tierra significaba que la corteza del planeta se estaba espesando y comenzando a congelarse, y que esta condensación de la corteza terrestre era una señal de una transición a la tectónica de placas moderna.

Investigaciones anteriores sobre Acacia Gneiss de 4 mil millones de años en el norte de Canadá también sugieren que la corteza terrestre se estaba espesando, derritiendo rocas en las profundidades del planeta.

«Los resultados de Acasta Gneiss nos dan más confianza en la interpretación de los circones de Hills», dijo Akerson. «Hoy, esos lugares están separados por miles de kilómetros, pero nos cuentan una historia muy retrospectiva: hace algo así como 3.600 millones de años, estaba sucediendo algo de importancia mundial».

Este trabajo es parte de la nueva iniciativa del museo llamada «Our Unique Planet», una asociación público-privada que apoya el estudio de las preguntas más importantes y de más larga duración sobre la singularidad de la Tierra. Otra investigación discutirá la fuente de los océanos líquidos de la Tierra y cómo los minerales pueden ayudar a generar vida.

Akerson dijo que espera rastrear estos resultados buscando rastros de vida en los antiguos Hills Zircons, observando otras formaciones rocosas antiguas supremas para ver si también muestran signos de condensación hace unos 3.600 millones de años.

Referencia. «Aparición de magmas corticales periódicos: consecuencias para la Tierra primitiva» MR Akerson, D. Sendero և Bu. Buetner, 2021 14 de mayo, Cartas de perspectivas geoquímicas:,
DOI: 10.7185 / geochemlet.2114:

Financiamiento հետազոտ El apoyo para esta investigación fue proporcionado por el Smithsonian և National Aviation (Space Department (NASA)