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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 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 Paleoarqueano , 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 desmembrado por el impacto que creó la Luna , lo que debería haber provocado 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 dieron lugar a 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 los 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 los circones es limitada, porque estos se encuentran reunidos 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

  1. ^ abc Cohen, Kim (octubre de 2022). «Nueva edición de la Carta - 2022-10». Comisión Internacional de Estratigrafía . Consultado el 16 de enero de 2023. 2022/10 - Hádico: GSSA instaurada tal como fue ratificada por la IUGS (5-10-2022). La GSSA es de 4.567,30 ± 0,16 Ma.
  2. ^ "Sección y punto del estratotipo de límite global". Comisión Internacional de Estratigrafía . Consultado el 29 de octubre de 2023 .
  3. ^ Dalrymple, G. Brent (2001). "La edad de la Tierra en el siglo XX: un problema (en su mayor parte) resuelto". Geological Society, Londres, Special Publications . 190 (1): 205–221. Bibcode :2001GSLSP.190..205D. doi :10.1144/gsl.sp.2001.190.01.14. S2CID  130092094 . Consultado el 2 de octubre de 2022 .
  4. ^ "Edad de la Tierra". Servicio Geológico de Estados Unidos. 1997. Archivado desde el original el 23 de diciembre de 2005. Consultado el 3 de octubre de 2022 .
  5. ^ Strachan, R.; Murphy, JB; Darling, J.; Storey, C.; Shields, G. (2020). "Precámbrico (4,56–1 Ga)". En Gradstein, FM; Ogg, JG; Schmitz, MD; Ogg, GM (eds.). Escala de tiempo geológico 2020 . Ámsterdam: Elsevier. págs. 482–483. doi :10.1016/B978-0-12-824360-2.00016-4. ISBN 978-0-12-824360-2. Número de identificación del sujeto  229513433.
  6. ^ abcdefghi Korenaga, J (2021). "¿Había tierra en la Tierra primitiva?". Life . 11 (11): 1142. Bibcode :2021Life...11.1142K. doi : 10.3390/life11111142 . PMC 8623345 . PMID  34833018. 
  7. ^ ab Dhuime, B; Hawkesworth, CJ; Cawood, PA; Storey, CD (2012). "Un cambio en la geodinámica del crecimiento continental hace 3 mil millones de años". Science . 335 (6074): 1334–1336. Bibcode :2012Sci...335.1334D. doi :10.1126/science.1216066. PMID  22422979. S2CID  206538532.
  8. ^ ab Harrison, TM (2009). "La corteza hádica: evidencia de circones de más de 4 Ga". Revista anual de ciencias de la Tierra y planetarias . 37 (1): 479–505. Código Bibliográfico :2009AREPS..37..479H. doi :10.1146/annurev.earth.031208.100151.
  9. ^ ab Windley, BF; Kusky, T; Polat, A (2021). "Inicio de la tectónica de placas en el Eoarcaico". Precambrian Res . 352 : 105980. Bibcode :2021PreR..35205980W. doi :10.1016/j.precamres.2020.105980. S2CID  228993361.
  10. ^ Cloud, Preston (1972). "Un modelo funcional de la Tierra primitiva". American Journal of Science . 272 ​​(6): 537–548. Código Bibliográfico :1972AmJS..272..537C. doi :10.2475/ajs.272.6.537.
  11. ^ Bleeker, W. (2004). "Capítulo 10. Hacia una escala de tiempo precámbrica 'natural'". En Gradstein, Felix M.; Ogg, James G.; Smith, Alan G. (eds.). Una escala de tiempo geológica . Cambridge, Reino Unido: Cambridge University Press. pág. 145. ISBN. 9780521786737.
  12. ^ "Priscoan". Diccionarios Oxford Living . Archivado desde el original el 29 de noviembre de 2018.
  13. ^ Shaw, DM (1975). Historia temprana de la Tierra . Actas del Instituto de Estudios Avanzados de la OTAN. Leicester: John Wiley. págs. 33-53. ISBN 0-471-01488-5.
  14. ^ Jarvis, Gary T.; Campbell, Ian H. (diciembre de 1983). "Komatiitas y geotermas arcaicas: solución a una aparente contradicción". Geophysical Research Letters . 10 (12): 1133–1136. Código Bibliográfico :1983GeoRL..10.1133J. doi :10.1029/GL010i012p01133.
  15. ^ Harrison, T. Mark (2020). Tierra hádica . Cham: Springer. pág. 4. ISBN 978-3030466862.
  16. ^ Borenstein, Seth (19 de octubre de 2015). "Indicios de vida en lo que se creía que era una Tierra primitiva desolada". Excite . Yonkers, NY: Mindspark Interactive Network . Associated Press . Consultado el 20 de octubre de 2015 .
  17. ^ Bell, Elizabeth A.; Boehnike, Patrick; Harrison, T. Mark; et al. (19 de octubre de 2015). "Carbono potencialmente biogénico preservado en un circón de 4100 millones de años". Proc. Natl. Sci. USA . 112 (47). Washington, DC: Academia Nacional de Ciencias : 14518–21. Bibcode :2015PNAS..11214518B. doi : 10.1073/pnas.1517557112 . ISSN  1091-6490. PMC 4664351 . PMID  26483481. 
  18. ^ abc Wilde, Simon A.; Valley, John W.; Peck, William H.; Graham, Colin M. (2001). "Evidencias de circones detríticos de la existencia de corteza continental y océanos en la Tierra hace 4,4 mil millones de años". Nature . 409 (6817): 175–178. Bibcode :2001Natur.409..175W. doi :10.1038/35051550. PMID  11196637. S2CID  4319774.
  19. ^ Nadeau, Serge; Chen, Wei; Reece, Jimmy; Lachhman, Deokumar; Ault, Randy; Faraco, Maria; Fraga, Leda; Reis, Nelson; Betiollo, Leandro (1 de diciembre de 2013). "Guyana: ¿la corteza hádica perdida de América del Sur?". Revista Brasileña de Geología . 43 (4): 601–606. doi : 10.5327/Z2317-48892013000400002 .
  20. ^ ab Drake, Michael J. (abril de 2005). "Origen del agua en los planetas terrestres". Meteoritics & Planetary Science . 40 (4): 519–527. Bibcode :2005M&PS...40..515J. doi : 10.1111/j.1945-5100.2005.tb00960.x .
  21. ^ Taylor, G. Jeffrey. "Origen de la Tierra y la Luna". Exploración del Sistema Solar . NASA. Archivado desde el original el 8 de marzo de 2015.
  22. ^ abcd Sleep, NH; Zahnle, K; Neuhoff, PS (2001). "Inicio de condiciones de superficie clementes en la Tierra más temprana". PNAS . 98 (7): 3666–3672. Bibcode :2001PNAS...98.3666S. doi : 10.1073/pnas.071045698 . PMC 31109 . PMID  11259665. 
  23. ^ Elkins-Tanton, LT (2008). "Solidificación de océanos de magma vinculados y crecimiento atmosférico para la Tierra y Marte". Earth and Planetary Science Letters . 271 (1–4): 181–191. Bibcode :2008E&PSL.271..181E. doi :10.1016/j.epsl.2008.03.062.
  24. ^ ab Valley, John W.; Peck, William H.; King, Elizabeth M.; Wilde, Simon A. (abril de 2002). "Una Tierra primitiva y fría". Geología . 30 (4): 351–354. Bibcode :2002Geo....30..351V. doi :10.1130/0091-7613(2002)030<0351:ACEE>2.0.CO;2. PMID  16196254. Archivado desde el original el 16 de junio de 2013 . Consultado el 22 de agosto de 2006 .
  25. ^ Reis, HLS; Sánchez, EAM (2020). "Precámbrico". En Alderton, David; Elias, Scott (eds.). Enciclopedia de Geología . Elsevier Science. p. 30. ISBN 9780081029091.
  26. ^ ab Lowe, DR; Byerly, GR (2015). "Registro geológico de la evaporación parcial del océano provocada por impactos de asteroides gigantes, hace 3290–3230 millones de años". Geología . 43 (6): 535–538. Bibcode :2015Geo....43..535L. doi :10.1130/G36665.1.
  27. ^ Chang, Kenneth (2 de diciembre de 2008). "Una nueva imagen de la Tierra primitiva". The New York Times .
  28. ^ Kenny, GG; Whitehouse, MJ; Kamber, BS; et al. (12 de abril de 2016). "Las láminas de fusión por impacto diferenciadas pueden ser una fuente potencial de circón detrítico del Hádeo" . Consultado el 6 de marzo de 2017 .
  29. ^ de Harrison, T. Mark (2020). Hadean Earth . Cham, Suiza: Springer. Bibcode :2020hade.book.....H. doi :10.1007/978-3-030-46687-9. ISBN 978-3-030-46686-2. Número de identificación del sujeto  128932829.
  30. ^ Korenaga, J; Planavsky, NJ; Evans, DAD (2017). "Ciclo global del agua y la coevolución del ambiente interior y superficial de la Tierra". Phil. Trans. R. Soc. A. 375 ( 2094): 20150393. Bibcode :2017RSPTA.37550393K. doi :10.1098/rsta.2015.0393. PMC 5394256 . PMID  28416728. S2CID  2958757. 
  31. ^ Korenaga, J (2021). "Geodinámica hádea y la naturaleza de la corteza continental temprana". Precambrian Res . 359 : 106178. Bibcode :2021PreR..35906178K. doi :10.1016/j.precamres.2021.106178. S2CID  233441822.
  32. ^ Tang, M; Chen, K; Rudnick, RL (2016). "La transición de la corteza superior arcaica de máfica a félsica marca el inicio de la tectónica de placas". Science . 351 (6271): 372–375. Bibcode :2016Sci...351..372T. doi : 10.1126/science.aad5513 . PMID  26798012. S2CID  206643793.
  33. ^ Regenauer-Lieb, K; Yuen, DA; Branlund, J (2001). "La iniciación de la subducción: ¿criticidad por adición de agua?". Science . 294 (5542): 578–580. Bibcode :2001Sci...294..578R. doi :10.1126/science.1063891. PMID  11641494. S2CID  43547982.
  34. ^ Sleep, NH; Zahnle, KJ; Lupu, RE (2014). "Consecuencias terrestres del impacto que formó la Luna". Phil. Trans. R. Soc. A. 372 ( 2024): 20130172. Bibcode :2014RSPTA.37230172S. doi : 10.1098/rsta.2013.0172 . PMID  25114303. S2CID  6902632.
  35. ^ ab Guo, M; Korenaga, J (2020). "Restricciones de argón en el crecimiento temprano de la corteza continental félsica". Science Advances . 6 (21): eaaz6234. Bibcode :2020SciA....6.6234G. doi :10.1126/sciadv.aaz6234. PMC 7314546 . PMID  32671213. 
  36. ^ Rosas, JC; Korenaga, J (2018). "Crecimiento rápido de la corteza y reciclaje eficiente de la corteza en la Tierra primitiva: implicaciones para la geodinámica del Hádico y el Arcaico". Earth Planet. Sci. Lett . 494 : 42–49. Bibcode :2018E&PSL.494...42R. doi : 10.1016/j.epsl.2018.04.051 . S2CID  13666395.
  37. ^ Russell, MJ (2021). "El "problema del agua", el estanque ilusorio y el surgimiento submarino de la vida: una revisión". Vida . 11 (5): 429. Bibcode :2021Life...11..429R. doi : 10.3390/life11050429 . PMC 8151828 . PMID  34068713. 
  38. ^ Voosen, P (2021). "La Tierra antigua era un mundo acuático". Science . 371 (6534): 1088–1089. Bibcode :2021Sci...371.1088V. doi :10.1126/science.371.6534.1088. PMID  33707245. S2CID  232206926.
  39. ^ Monteux, J; Andrault, D; Guitreau, M; Samuel, H; Demouchy, S (2020). "Un manto blando de la Tierra durante más de 500 millones de años después de la solidificación del océano de magma". Geophys. J. Int . 221 (2): 1165–1181. doi : 10.1093/gji/ggaa064 .
  40. ^ Rey, PF; Coltice, N (2008). "Fortalecimiento litosférico neoarqueano y acoplamiento de los reservorios geoquímicos de la Tierra". Geología . 36 (8): 635–638. Bibcode :2008Geo....36..635R. doi :10.1130/G25031A.1;.{{cite journal}}: Mantenimiento de CS1: errores DOI ignorados ( enlace )
  41. ^ Bada, JL; Korenaga, J (2018). "Áreas expuestas sobre el nivel del mar en la Tierra hace más de 3,5 mil millones de años: implicaciones para la química prebiótica y biótica primitiva". Life . 8 (4): 55. Bibcode :2018Life....8...55B. doi : 10.3390/life8040055 . PMC 6316429 . PMID  30400350. 
  42. ^ ab Salditt, A; Karr, L; Salibi, E; Le Vay, K; Braun, D; Mutschler, H (17 de marzo de 2023). "Síntesis y replicación de ARN mediada por ribozimas en un microambiente modelo del Hades". Nat. Commun . 14 (1): 1495. Bibcode :2023NatCo..14.1495S. doi :10.1038/s41467-023-37206-4. PMC 10023712. PMID  36932102 . 
  43. ^ Su, S; Wong, G; Shi, W; Liu, J; et al. (2016). "Epidemiología, recombinación genética y patogénesis de los coronavirus". Trends Microbiol . 24 (6): 490–502. doi :10.1016/j.tim.2016.03.003. PMC 7125511 . PMID  27012512. 
  44. ^ Moody, Edmund; Álvarez-Carretero, Sandra; Mahendrarajah, Tara (12 de julio de 2024). "La naturaleza del último ancestro común universal y su impacto en el sistema terrestre primitivo". Nat. Ecol. Evol . doi : 10.1038/s41559-024-02461-1 . PMC 11383801. Consultado el 26 de agosto de 2024 . 

Lectura adicional

Enlaces externos

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