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Minúsculas variaciones en plata ofrecen a los científicos nueva información sobre la formación de la Tierra.
Imagen cortesía del Servicio Geológico de los EEUU

La Plata Cuenta la Historia de la Tierra Joven: Hubo Agua Desde los Días Iniciales del Planeta

Minúsculas variaciones de la composición isotópica de la plata en meteoritos y rocas terrestre están ayudando a los científicos a entender la secuencia de como nuestro planeta fue ensamblado, comenzando 4.568 miles de millones de años atrás.

Los resultados de un nuevo estudio, financiado por la Fundación Nacional de Ciencias (National Science Foundation, NSF) y publicado esta semana en la revista Science, indican que el agua y otros volátiles importantes pudieron haber estado presentes, al menos, en algunos de los bloques originales de la Tierra, y no adquiridos posteriormente de los cometas, como ha sido sugerido por algunos científicos.

"Estos resultados tienen implicaciones importantes para nuestro conocimiento de los procesos que acompañaron la acreción y la formación de la proto-Tierra, y las vías por las que materiales volátiles, como el agua, fueron adquiridos," afirmó Stephen Harlan, director de programa en la División de Ciencias de la Tierra de la NSF. "El agua pudo haber estado presente desde muy temprano en la historia de nuestro planeta."

Comparada con el sistema solar en conjunto, la tierra carece de elementos volátiles, como el hidrógeno, carbono, y nitrógeno, los que posiblemente nunca se condensaron en los planetas formados en la parte interior y más caliente del sistema solar.

La Tierra también tiene pocos elementos moderadamente volátiles, como la plata.

"Una gran pregunta en la formación de la Tierra es cuándo ocurrió esta carencia," dijo el coautor del artículo, Richard Carlson de la Institución Carnegie para Ciencias en Washington, D.C. "Es ahí donde los isótopos de plata pueden realmente ayudar."

La plata tiene dos isótopos estables, uno de ellos, plata-107, fue producido en el sistema solar temprano por el decaimiento radioactivo rápido del paladium-107.

El paladium-107 es tan inestable que virtualmente todos lo isótopos decayeron en los primeros 30 millones de años de la historia del sistema solar.

La plata y el paladium se diferencian en sus propiedades químicas.

La plata es la más volátil de los dos, mientras el paladium se enlaza más fácilmente con el hierro.

Estas diferencias permitieron a los investigadores del Carnegie --incluyendo al autor principal, Maria Schönbächler (que hizo su postdoctorado en la Institución Carnegie, pero ahora trabaja en la Universidad de Manchester), Erik Hauri, Mary Horan y Tim Mock-- usar las razones de los isótopos en meteoritos primitivos y en rocas del manto de la Tierra para determinar la historia de los volátiles en la Tierra en relación con la formación de su núcleo ferroso.

Otras evidencias obtenidas de isótopos de hafnium y tungsteno indican que el núcleo se formó entre 30 y 100 millones de años después del origen del sistema solar.

"Encontramos que la razón de los isótopos de plata en las rocas del manto de la Tierra, coincide exactamente con la razón isotópica en meteoritos primitivos," dijo Carlson.

"Pero estos meteoritos tienen composiciones ricas en volátiles, a diferencia de la Tierra que carece de ellos."

Los isótopos de plata también presentan otra incógnita, pues surgieren que el núcleo de la Tierra se formó de 5 a 10 millones de años después del origen del sistema solar, mucho antes de los resultados de los isótopos de hafnium-tungsteno.

El grupo concluye que estas observaciones contradictorias pueden ser reconciliadas si se considera que la Tierra primero acretó materiales pobres en volátiles hasta que alcanzó cerca del 85% de su masa final, y después acretó material rico en volátiles en las etapas finales de su formación, unos 26 millones de años después de la formación del sistema solar.

La adición del material rico en volátiles pudo haber ocurrido en un evento único, quizás un choque gigantesco entre la proto-Tierra y un objeto del tamaño de Marte, lo que se piensa que pudo haber arrojado suficiente material a la órbita de la Tierra como para formar la Luna.

Los resultados de este estudio apoyan un modelo de hace 30 años del crecimiento planetario, llamado "acreción heterogénea", que propone que los bloques constituyentes de la Tierra inicial cambiaron de composición a medida que el planeta sufría el proceso de acreción.

Carlson agregó que sólo tomaría una pequeña cantidad de material rico en volátiles, similar a los meteoritos primitivos incorporados durante las últimas etapas de la formación del planeta, para explicar todo los volátiles, incluyendo el agua, que existen en la Tierra hoy.

Este trabajo fue también apoyado por la Institución Carnegie para Ciencias.

El texto anterior es por cortesía de la NSF

Última modificación el 8 de junio de 2010 por Becca Hatheway.

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