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Hadeano

El Hádico ( / h eɪ ˈ d i ə n , ˈ h eɪ d i ə n / hay- DEE -ən, HAY -dee-ən ) es el primero y más antiguo de los cuatro eones geológicos conocidos de la historia de la Tierra , comenzando con la formación del planeta hace unos 4.600  millones de años [3] [4] (estimado hace 4567,30 ± 0,16 millones de años [1] establecido por la edad del material sólido más antiguo del Sistema Solar encontrado en algunos meteoritos de unos 4.567 millones de años [5] ), y terminó hace 4.031 millones de años. La colisión interplanetaria que creó la Luna ocurrió a principios de este eón. El eón Hádico fue sucedido por el eón Arcaico , y se hipotetizó que el Bombardeo Pesado Tardío ocurrió en el límite Hádico-Arqueano.

Las rocas del Hádeno son muy raras y consisten principalmente en circones granulares de una localidad ( Jack Hills ) en Australia Occidental . [6] Los modelos geofísicos del Hádeno siguen siendo controvertidos entre los geólogos : la tectónica de placas y el crecimiento de los cratones en continentes pueden haber comenzado en el Hádeno, pero aún hay incertidumbre. [7] [8] [9]

La Tierra en el Hádico temprano tenía una atmósfera muy espesa y rica en hidruros cuya composición probablemente se parecía a la de la nebulosa solar y los gigantes gaseosos , con principalmente vapor de agua , metano y amoníaco . A medida que la superficie de la Tierra se enfrió, el agua atmosférica vaporizada se condensó en agua líquida y finalmente se formó un superocéano que cubrió casi todo el planeta, convirtiendo la Tierra en un planeta oceánico . La desgasificación volcánica y los bombardeos de asteroides alteraron aún más la atmósfera del Hádico, que finalmente se convirtió en la atmósfera del Paleoarcaico , rica en nitrógeno y dióxido de carbono y débilmente reductora .

Etimología

El nombre del eón "Hadean" proviene de Hades , el dios griego del inframundo (cuyo nombre también se usa para describir el inframundo mismo), refiriéndose a las condiciones infernales que prevalecían entonces en la Tierra primitiva : el planeta acababa de formarse a partir de una acreción reciente, y su superficie todavía estaba fundida con lava sobrecalentada debido a eso, la abundancia de elementos radiactivos de vida corta y los frecuentes eventos de impacto con otros cuerpos del Sistema Solar.

El término fue acuñado por el geólogo estadounidense Preston Cloud , originalmente para etiquetar el período anterior a las primeras rocas conocidas en la Tierra. [10] [11] WB Harland acuñó más tarde un término casi sinónimo, el período Priscoano , de priscus , una palabra latina para 'antiguo'. [12] Otros textos más antiguos se refieren al eón como el Prearcaico . [13] [14]

Citas de rock

Antes de la década de 1980 y del descubrimiento de los fragmentos líticos del Hádico , las narraciones científicas de las explicaciones de la Tierra primitiva estaban casi enteramente en manos de los modeladores geodinámicos . [15]

Micrografía electrónica de retrodispersión de circones detríticos de los metasedimentos del Hádico (4,404 ± 0,008 Ga) de Jack Hills , Narryer Gneiss Terrane , Australia Occidental

En las últimas décadas del siglo XX, los geólogos identificaron algunas rocas del Hádico en el oeste de Groenlandia , el noroeste de Canadá y Australia Occidental . En 2015, se encontraron rastros de minerales de carbono interpretados como "restos de vida biótica " en rocas de 4.100 millones de años en Australia Occidental. [16] [17]

Los cristales de circón datados más antiguos, encerrados en un conglomerado de arenisca metamorfoseada en las Jack Hills del Narryer Gneiss Terrane de Australia Occidental, datan de 4,404 ± 0,008 Ga . [18] Este circón es un valor ligeramente atípico, ya que el circón datado de manera consistente más antiguo se acerca más a los 4,35 Ga [18], alrededor de 200 millones de años después del tiempo hipotético de formación de la Tierra .

En muchas otras áreas, los xenocristales (o relictos) de circones del Hádico encerrados en rocas más antiguas indican que se han formado rocas más jóvenes en terrenos más antiguos y han incorporado parte del material más antiguo. Un ejemplo se da en el escudo de Guayana de la Formación Iwokrama del sur de Guyana, donde los núcleos de circones se han datado en 4,22 Ga. [19]

Atmósfera

Una cantidad considerable de agua habría estado en el material que formó la Tierra. [20] Las moléculas de agua habrían escapado a la gravedad de la Tierra más fácilmente cuando el planeta era menos masivo durante su formación. La fotodisociación por ultravioleta de onda corta en la luz solar podría dividir las moléculas de agua superficial en oxígeno e hidrógeno , el primero de los cuales sería fácilmente eliminado por la atmósfera entonces reductora , mientras que se esperaría que el segundo (junto con el helio , igualmente ligero ) abandonara continuamente la atmósfera (como lo hace hasta el día de hoy) debido al escape atmosférico .

Se cree que parte del antiguo planeta fue desbaratado por el impacto que creó la Luna , lo que debería haber causado la fusión de una o dos grandes regiones de la Tierra. La composición actual de la Tierra sugiere que no hubo una fusión completa, ya que es difícil fundir y mezclar por completo grandes masas rocosas. [21] Sin embargo, una fracción considerable del material debería haber sido vaporizada por este impacto. El material se habría condensado en 2000 años. [22] El océano de magma inicial se solidificó en 5 millones de años, [23] dejando atrás volátiles calientes que probablemente resultaron en un CO2 pesado.
2Atmósfera con hidrógeno y vapor de agua . La atmósfera pesada inicial tenía una temperatura superficial de 230 °C (446 °F) y una presión atmosférica superior a 27 atmósferas estándar . [22]

Océanos

Los estudios sobre circones han descubierto que el agua líquida puede haber existido entre 4.000 y 4.400 millones de años atrás, muy poco después de la formación de la Tierra. [18] [24] Los océanos de agua líquida existieron a pesar de la alta temperatura de la superficie, porque a una presión atmosférica de 27 atmósferas, el agua permanece líquida incluso a esas altas temperaturas. [22]

La fuente más probable del agua en el océano Hádico fue la desgasificación del manto terrestre . [25] El origen del bombardeo de una cantidad sustancial de agua es poco probable, debido a la incompatibilidad de las fracciones isotópicas entre la Tierra y los cometas. [20]

Los impactos de asteroides durante el Hádico y el Arcaico habrían perturbado periódicamente el océano. El registro geológico de hace 3,2 mil millones de años contiene evidencia de múltiples impactos de objetos de hasta 100 kilómetros (62 millas) de diámetro. [26] Cada uno de estos impactos habría evaporado hasta 100 metros (330 pies) de un océano global y habría elevado temporalmente la temperatura atmosférica a 500 °C (932 °F). [26] Sin embargo, la frecuencia de los impactos de meteoritos aún está bajo estudio: la Tierra puede haber pasado por largos períodos en los que los océanos líquidos y la vida eran posibles. [24]

El agua líquida absorbería el dióxido de carbono en la atmósfera primitiva; esto por sí solo no sería suficiente para reducir sustancialmente la cantidad de CO
2. [22]

Tectónica de placas

Evolución de la corteza continental y las profundidades oceánicas (de Korenaga, 2021) [6]

Un estudio de 2008 sobre circones descubrió que las rocas australianas del Hádico contienen minerales que apuntan a la existencia de tectónica de placas hace 4 mil millones de años (aproximadamente 600 millones de años después de la formación de la Tierra). [27] Sin embargo, algunos geólogos sugieren que los circones podrían haberse formado por impactos de meteoritos. [28] La evidencia directa de la geología del Hádico a partir de circones es limitada, porque los circones se reúnen en gran parte en una localidad de Australia. [6] [29] Los modelos geofísicos están poco restringidos, pero pueden pintar un cuadro general del estado de la Tierra en el Hádico. [6] [30]

La convección del manto en el Hádico probablemente fue vigorosa, debido a una menor viscosidad . [6] La menor viscosidad se debió a los altos niveles de calor radiogénico y al hecho de que el agua en el manto aún no se había desgasificado por completo. [31] Si la vigorosa convección condujo a la tectónica de placas en el Hádico o si estuvo confinada bajo una tapa rígida es todavía un tema de debate. [6] [9] [29] [32] Se cree que la presencia de océanos en el Hádico desencadenó la tectónica de placas. [33]

La subducción debida a la tectónica de placas habría eliminado carbonato de los océanos primitivos, contribuyendo a la eliminación del CO
2- Atmósfera primitiva rica. La eliminación de esta atmósfera primitiva es evidencia de la tectónica de placas del Hádico. [34]

Si la tectónica de placas se produjo en el Hádico, se habría formado una corteza continental . [35] Diferentes modelos predicen diferentes cantidades de corteza continental durante el Hádico. [8] El trabajo de Dhiume et al. predice que para el final del Hádico, la corteza continental tenía solo el 25% del área actual. [7] Los modelos de Korenaga, et al. predicen que la corteza continental creció hasta el volumen actual en algún momento entre 4,2 y 4,0 Gya . [35] [36]

Continentes

La cantidad de tierra expuesta en el Hádeno depende sólo vagamente de la cantidad de corteza continental: también depende del nivel del océano. [6] En los modelos donde la tectónica de placas comenzó en el Arcaico, la Tierra tiene un océano global en el Hádeno. [37] [38] El alto calor del manto puede haber dificultado el soporte de grandes elevaciones en el Hádeno. [39] [40] Si los continentes se formaron en el Hádeno, su crecimiento compitió con la desgasificación de agua del manto. [6] Los continentes pueden haber aparecido a mediados del Hádeno, y luego haber desaparecido bajo un espeso océano al final del Hádeno. [41] La cantidad limitada de tierra tiene implicaciones para el origen de la vida . [6]

Vida posible

Salditt et al. demostraron que los abundantes microambientes geotérmicos similares al Hádico tienen el potencial de sustentar la síntesis y replicación del ARN y, por lo tanto, posiblemente la evolución de una forma de vida primitiva. [42] Se demostró que los sistemas de rocas porosas que comprenden interfaces aire-agua calentadas permiten la replicación del ARN catalizada por ribozimas de las cadenas sentido y antisentido seguida de la disociación de la cadena posterior, lo que permite la síntesis, liberación y plegamiento combinados de ribozimas activas. [42] Un sistema de ARN primitivo de este tipo también puede haber sido capaz de experimentar un cambio de cadena molde durante la replicación ( recombinación genética ), como ocurre durante la replicación del ARN de los coronavirus existentes . [43] Un estudio publicado en 2024 dedujo que el último ancestro común de toda la vida surgió durante el Hádico, entre 4,09 y 4,33 Gya. [44]

Véase también

Referencias

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Lectura adicional

Enlaces externos

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