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La Tierra Primordial arrojó muchos más escombros de lo que pensaban los científicos

La Tierra Primordial arrojó muchos más escombros de lo que pensaban los científicos

Ilustración artística de polvo pesado en la Tierra primitiva SWRI / marzo

Al principio de la historia de la Tierra, una colisión violenta con otro cuerpo planetario creó una gran confusión, pero simplemente Cuán de un lío se discutió. Lo que sí sabemos, sin embargo, es que esta catastrófica colisión creó la luna y muchos escombros que formaron un disco alrededor del planeta.

Ahora, en un estudio de diciembre de 2017 publicado en la revista Nature Geoscience, los investigadores simularon este antiguo incidente para determinar cuántos fragmentos de disco llovieron sobre la superficie de la Tierra en forma de planetesimales u pequeños objetos celestes que construyen planetas. Este período de escombros de discos que bombardean el planeta se conoce como “acreción retardada”. Lo que encontraron aumenta nuestra comprensión de cómo se formó la Tierra primitiva y puede tener implicaciones sobre cómo surgió la vida de nuestro planeta joven, derretido y maltratado.

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Sembrando la tierra con elementos raros

Durante la acreción tardía, fragmentos del tamaño de un planeta con núcleos de metal bombardearon la superficie de la Tierra. Estos objetos se solidificaron a partir de los escombros de la colisión de la luna y, por lo tanto, contenían una mezcla de materiales, incluidos elementos raros como oro, platino e iridio. Estos elementos denominados “siderófilos” (elementos pesados ​​que se mezclan fácilmente con el hierro) se han integrado en el manto de nuestro planeta. El hecho de que encontremos estos elementos cerca de la superficie de la Tierra es una prueba clave de que se produjo una acumulación tardía. Los científicos creen que la Tierra ganó alrededor del 0,5% de su masa total durante este período.

colisiones planetarias

¿Hasta dónde llegan al espacio colisiones planetarias como la de la imagen? ¿Y cuál es el destino final de estos restos?

NASA / JPL-Caltech

“Después de la formación de la Luna, la Tierra se derritió por completo durante un tiempo, y es muy probable que estos elementos se separen en el núcleo de la Tierra”, dice Simone Marchi del Southwest Research Institute (SwRI), quien dirigió el estudio. “Por lo tanto, con base en esta suposición, no debería quedar oro, platino y otros elementos en el manto o la corteza terrestre, pero el mero hecho de que estemos viendo una cantidad significativa de estos elementos implicaría que ‘fueron entregados a la Tierra a través de planetesimales.

Después de ejecutar simulaciones por computadora sobre elementos siderófilos que impregnan el interior de una Tierra joven, el equipo de Marchi descubrió que el material proporcionado por los planetesimales también se asimilaría en el núcleo de nuestro planeta con el tiempo, eliminándolo de las capas superiores de la Tierra. Las simulaciones también predicen que cantidades sustanciales de estos planetesimales serían lanzados al espacio después de chocar con la formación de la luna, evitando que regresen a la superficie de la Tierra.

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No más planetesimales, no más oro

Entonces, ¿cómo explica la abundancia de estos elementos raros que están claramente presentes en la superficie de la Tierra hoy en día? Para averiguarlo, los investigadores observaron más de cerca el proceso de entrega de estas grandes colisiones y rastrearon el destino de los materiales del impactador para ver cómo se mezclaban con el manto.

“Entonces nos dimos cuenta de que, para explicar la cantidad de estos elementos que vemos en el manto, teníamos que aumentar la masa total acumulada por la Tierra en un factor de dos a cinco”, explica Marchi.

En otras palabras, las estimaciones previas de la cantidad de materia entregada a la Tierra por la adición tardía son muy bajas. Para explicar la abundancia de elementos raros en o cerca de la superficie, entre el 1 y el 2,5% de la masa de la Tierra debe haber sido proporcionada por planetesimales después de la colisión lunar.

“Después de la formación de la luna causada por una colisión masiva, parece haber habido un largo período de bombardeo desde la Tierra primitiva”, dijo Marchi. Aunque esto se entendía generalmente antes de esta investigación, lo que estamos diciendo ahora es que debe tener un [rate of] bombardeo para explicar la cantidad de estos elementos.

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la cuestión de la vida

Brands ofrece otra forma de pensar sobre esta tasa de bombardeos mucho más alta durante el período de acumulación tardía.

“Si extiendes esta masa sobre una capa de la superficie de la Tierra, obtendrás una capa del orden de docenas de kilómetros ”, dice Marchi.“ En este sentido, también existe una idea visual de que la entrega de esta masa es potencialmente muy importante para la superficie. “

Estas colisiones tendrían un gran impacto en la superficie de la Tierra, en la química de la atmósfera primitiva e incluso pueden haber jugado un papel importante en la biología primitiva. Después de todo, el registro más antiguo del origen de la vida tiene aproximadamente 4 mil millones de años, y fue en la época en que ocurrieron estas colisiones.

“Esto es importante porque implicaría que estas colisiones fueron realmente importantes en la evolución temprana de la Tierra”, concluye. “Fueron un motor primario, por así decirlo, que afectaría el funcionamiento de la superficie de la Tierra. Esto tiene enormes implicaciones para los primeros días de vida en la Tierra”.

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