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Hadeano

El Hadeano ( / h eɪ ˈ d iː 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 alrededor de 4,54  Bya , [3] [4] ahora definida como (4567,30 ± 0,16) Mya [1] establecida por la edad del material sólido más antiguo del Sistema Solar encontrado en algunos meteoritos de aproximadamente 4,567 mil millones de años. [5] La colisión interplanetaria que creó la Luna ocurrió a principios de este eón. El Hadeano terminó hace 4.031 mil millones de años y fue sucedido por el eón Arcaico , y se supone que el Bombardeo Intenso Tardío ocurrió en el límite Hadeico-Arqueano.

Las rocas Hadeanas son muy raras y consisten en gran parte en circones granulares de una localidad ( Jack Hills ) en Australia Occidental . [6] Los modelos geofísicos del Hadeano siguen siendo controvertidos entre los geólogos : parece que la tectónica de placas y el crecimiento de los continentes pueden haber comenzado en el Hadeano. [6] La Tierra en el Hadeano temprano tenía una atmósfera prebiótica muy espesa rica en dióxido de carbono y metano , pero finalmente se formaron océanos hechos de agua líquida .

Etimología

El nombre del eón "Hadeano" proviene de Hades , el dios griego del inframundo (y puede usarse para describir el inframundo mismo), en referencia a las condiciones infernales que entonces prevalecían en la Tierra primitiva : el planeta acababa de formarse a partir de una reciente acreción , y su superficie aún estaba fundida por la lava sobrecalentada , 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 la aparición de las primeras rocas conocidas en la Tierra. [7] [8] WB Harland acuñó más tarde un término casi sinónimo, el período priscoano , de priscus , la palabra latina para "antiguo". [9] Otros textos más antiguos se refieren al eón como el Prearcano . [10] [11]

citas rockeras

Micrografía electrónica de retrodispersión de circones detríticos de los metasedimentos Hadeanos (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 Hadeanas del 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 de antigüedad en Australia Occidental. [12] [13]

Los cristales de circón datados más antiguos , encerrados en un conglomerado de arenisca metamorfoseada en Jack Hills de Narryer Gneiss Terrane de Australia Occidental, datan de 4,404 ± 0,008 Ga . [14] Este circón es un ligero caso atípico, ya que el circón más antiguo fechado consistentemente se acerca a 4,35 Ga [14] , alrededor de 200 millones de años después del tiempo hipotético de formación de la Tierra .

En muchas otras áreas, los circones hadicos xenocristales (o relictos) encerrados en rocas más antiguas indican que rocas más jóvenes se han formado en terrenos más antiguos y han incorporado parte del material más antiguo. Un ejemplo ocurre en el escudo de Guayana de la Formación Iwokrama en el sur de Guyana, donde los núcleos de circón han sido fechados en 4,22 Ga. [15]

Atmósfera

Una cantidad considerable de agua habría estado en el material que formó la Tierra. [16] Las moléculas de agua habrían escapado de la gravedad de la Tierra más fácilmente cuando el planeta era menos masivo durante su formación. La fotodisociación por luz ultravioleta de onda corta en la luz solar podría dividir las moléculas de agua de la superficie en oxígeno e hidrógeno , el primero de los cuales sería fácilmente eliminado por la entonces atmósfera reductora , mientras que se esperaría que el segundo (junto con el igualmente ligero helio ) abandonara continuamente la atmósfera (incluso hasta el día de hoy) debido al escape atmosférico .

Se teoriza que parte del antiguo planeta fue perturbado por el impacto que creó la Luna , que debería haber causado el derretimiento de una o dos grandes regiones de la Tierra. La composición actual de la Tierra sugiere que no hubo una refundición completa, ya que es difícil derretir y mezclar completamente grandes masas rocosas. [17] Sin embargo, una buena fracción del material debería haber sido vaporizada por este impacto. El material se habría condensado en 2.000 años. [18] El océano de magma inicial se solidificó en 5 millones de años, [19] dejando atrás volátiles calientes que probablemente resultaron en una pesada CO2atmósfera 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 . [18]

Océanos

Los estudios sobre circones han descubierto que pudo haber existido agua líquida hace entre 4.000 y 4.400 millones de años, muy poco después de la formación de la Tierra. [14] [20] Los océanos de agua líquida existían 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. [18]

La fuente más probable del agua en el océano Hadeano fue la desgasificación del manto terrestre . [21] Es poco probable que un bombardeo origine una cantidad sustancial de agua, debido a la incompatibilidad de fracciones de isótopos entre la Tierra y los cometas. [dieciséis]

Los impactos de asteroides durante el Hadeano y el Arcaico habrían perturbado periódicamente el océano. El registro geológico de 3,2 Gya contiene evidencia de múltiples impactos de objetos de hasta 100 kilómetros (62 millas) de diámetro. [22] Cada uno de esos impactos habría evaporado hasta 100 metros (330 pies) de un océano global y habría elevado temporalmente la temperatura atmosférica a 500 °C (932 °F). [22] Sin embargo, la frecuencia de los impactos de meteoritos todavía está bajo estudio: la Tierra puede haber pasado por largos períodos en los que los océanos líquidos y la vida eran posibles. [20]

El agua líquida absorbería el dióxido de carbono de la atmósfera primitiva, lo que por sí solo no sería suficiente para reducir sustancialmente la cantidad de CO.
2. [18]

Placas tectónicas

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

Un estudio de 2008 sobre circones encontró que la roca australiana del Hadeano contiene minerales que apuntan a la existencia de placas tectónicas hace ya 4 mil millones de años (aproximadamente 600 millones de años después de la formación de la Tierra). [23] Sin embargo, algunos geólogos sugieren que los circones podrían haberse formado por impactos de meteoritos. [24] La evidencia directa de la geología Hadeana a partir de circones es limitada, porque los circones se recolectan en gran medida en una localidad de Australia. [6] [25] Los modelos geofísicos no tienen restricciones suficientes, pero pueden pintar una imagen general del estado de la Tierra en el Hadeano. [6] [26]

La convección del manto en el Hadeano 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. [27] Aún es tema de debate si la vigorosa convección condujo a la tectónica de placas en el Hadeano o si estuvo confinada bajo una tapa rígida. [6] [25] [28] [29] Se cree que la presencia de océanos Hadeanos desencadena la tectónica de placas. [30]

La subducción debida a la tectónica de placas habría eliminado el carbonato de los primeros océanos, contribuyendo a la eliminación del CO.
2-Ambiente temprano rico. La eliminación de esta atmósfera primitiva es evidencia de la tectónica de placas Hadeanas. [31]

Si la tectónica de placas se hubiera producido en el Hadeano, se habría formado corteza continental . [32] Diferentes modelos predicen diferentes cantidades de corteza continental durante el Hadeano. [33] El trabajo de Dhiume et al. predice que al final del Hadeano, la corteza continental tenía sólo el 25% del área actual. [34] Los modelos de Korenaga, et al. Predicen que la corteza continental creció hasta alcanzar el volumen actual en algún momento entre 4,2 y 4,0 Gya . [32] [35]

Continentes

La cantidad de tierra expuesta en el Hadeano depende sólo en cierta medida de la cantidad de corteza continental: también depende del nivel del océano. [6] En modelos donde la tectónica de placas comenzó en el Arcaico, la Tierra tiene un océano global en el Hadeano. [36] [37] El alto calor del manto puede haber dificultado el soporte de grandes elevaciones en el Hadeano. [38] [39] Si los continentes se formaron en el Hadeano, su crecimiento compitió con la desgasificación de agua del manto. [6] Es posible que los continentes hayan aparecido a mediados del Hadeano y luego desaparecieran bajo un océano espeso al final del Hadeano. [40] La cantidad limitada de tierra tiene implicaciones para el origen de la vida . [6]

vida posible

Se demostró que abundantes microambientes geotérmicos de tipo Hadeano tienen el potencial de sustentar la síntesis y replicación de ARN y, por lo tanto, posiblemente la evolución de una forma de vida primitiva. [41] Se demostró que los sistemas de rocas porosas que comprenden interfaces aire-agua calentadas permiten la replicación de ARN catalizada por ribozimas de cadenas sentido y antisentido seguida de una posterior disociación de cadenas, permitiendo así la síntesis, liberación y plegamiento combinados de ribozimas activas. [41] Un sistema de ARN tan primitivo también puede haber podido sufrir un cambio de cadena de plantilla durante la replicación ( recombinación genética ) como ocurre durante la replicación del ARN de los coronavirus existentes . [42]

Ver también

Referencias

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Otras lecturas

enlaces externos

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