Los impactos de meteoritos pueden ser eventos cataclísmicos en la historia de un planeta, derritiendo rocas, cambiando la química atmosférica y causando estragos en general.
por Andreas Zametzer y Chris Kirkland
Sin embargo, los impactos también pueden haber creado los continentes de la Tierra, apoyado nichos ecológicos que iniciaron la vida e incluso desarrollaron minerales metálicos .
En un nuevo estudio publicado en Earth and Planetary Science Letters , examinamos lo que queda del cráter de impacto conocido más antiguo del mundo : el sitio de 2.29 mil millones de años en Yarrabubba en Australia Occidental.
Encontramos evidencia de que el agua caliente circuló en las fracturas de la roca después del impacto, posiblemente porque el impacto derritió parte del hielo que cubría gran parte del planeta en ese momento. El agua caliente en la roca fracturada puede haber proporcionado un nicho para las primeras formas de vida, y su presencia también tiene implicaciones para nuestra comprensión de cómo se forman los depósitos de minerales metálicos en la corteza terrestre.
Las rocas espaciales han sido actores clave en la historia de la Tierra
Los impactos de meteoritos parecen ir y venir en un ciclo de 200 millones de años a lo largo de la historia de la Tierra.
En todo el planeta, se han documentado alrededor de 200 sitios de impacto importante . El más antiguo de estos está en Yarrabubba en Australia Occidental.
Hace más de dos mil millones de años , una roca espacial se estrelló contra la corteza continental en Yarrabubba. Esta antigua corteza se había formado unos 2650 millones de años antes del presente y fue intensamente modificada por el impacto.
El resultado fue un cráter con un diámetro estimado de unos 70 km, que hoy en día está erosionado hasta convertirse en un simple grano. El impacto del impacto fue tan grande que incluso derritió partes de la corteza circundante, que está hecha de granito, un tipo común de roca que se puede ver en las elegantes encimeras de las cocinas.
En nuestra nueva investigación, observamos de cerca lo que hizo el impacto en la química de la corteza. Los efectos químicos de los impactos de meteoritos no se exploran con frecuencia, pero pueden ser importantes para comprender la gama completa de consecuencias ambientales.
CSI: Roca
Los geólogos estudian forensemente los minerales atrapados en las rocas para investigar lo que sucede dentro de la Tierra, de la misma manera que los investigadores de la escena del crimen estudian los materiales en una escena para determinar sus orígenes.
Un tipo de pista que los geólogos están especialmente interesados son los isótopos. Estas son diferentes formas de un elemento en particular.
Los diferentes isótopos de un elemento se comportan todos de la misma manera en las reacciones químicas , pero contienen diferente número de neutrones dentro del átomo. Esto hace que algunos isótopos sean inestables: con el tiempo, se descompondrán radiactivamente en diferentes elementos.
Podemos hacer uso de esta desintegración radiactiva. Por ejemplo, podemos determinar la edad del cráter Yarrabubba y las rocas que lo rodean midiendo la proporción de isótopos de uranio y plomo, que actúa como un cronómetro que cuenta el tiempo transcurrido desde que ha crecido un mineral.
Esto nos dice la edad porque el uranio se descompone en plomo con el tiempo, y sabemos la velocidad a la que ocurre esta descomposición. Entonces, medir los isótopos de ambos elementos en una muestra nos muestra cuánta descomposición ha ocurrido, permitiéndonos calcular la edad del mineral.
Otra forma de usar isótopos es en ciertos minerales donde estas proporciones permanecen fijas en el tiempo y no cambian. Las firmas isotópicas se convierten entonces en una poderosa herramienta para rastrear de dónde proviene el material, de la misma manera que el apellido de una persona puede dar una pista sobre el origen de su familia.
Mensajeros en una botella de cristal
Analizamos las composiciones isotópicas de plomo en granos minerales de la corteza que rodea el cráter de Yarrabubba.
Observamos los cristales de feldespato, típicamente los granos de color rosa en nuestro ejemplo de encimera de granito, ya que estos contienen naturalmente plomo pero no uranio.
Esto es importante ya que los isótopos de plomo atrapados dentro de este mineral reflejan la composición del líquido a partir del cual creció originalmente el mineral.
Encontramos una amplia gama de composiciones isotópicas de plomo, así como nuevos minerales que contienen uranio que crecieron dentro de las fracturas en los granos en el momento del impacto, iniciando nuevos cronómetros.
La única explicación plausible para estas modificaciones de las firmas isotópicas es que el impacto debe haber generado redes de circulación de agua caliente que se infiltraron en zonas dañadas a lo largo de la roca. En el caso de Yarrabubba, el agua bien pudo haber venido del meteorito que golpeó una capa de hielo, ya que el hielo cubrió gran parte del mundo hace 2.290 millones de años.
Los impactos de los impactos
Nuestra documentación de la circulación de agua caliente producida por un impacto es importante desde dos perspectivas muy diferentes.
Primero, los sistemas de fluidos calientes pueden haber alimentado la vida temprana . Los impactos fueron mucho mayores y más frecuentes en la Tierra primitiva y, de alguna manera, estos eventos violentos y disruptivos habrían impedido la evolución de la vida compleja.
Sin embargo, los investigadores han demostrado que las comunidades microbianas pueden florecer donde el calor, el agua y los nutrientes se encuentran con la roca pulverizada: exactamente las condiciones que pueden producir los impactos. Algunos incluso han sugerido que los impactos son una parte fundamental de la evolución planetaria y necesarios para crear un planeta habitable .
En segundo lugar, ver cómo el agua caliente generada por impacto puede transportar metales puede ayudarnos a comprender cómo se crean los depósitos de minerales. Algunas de las primeras fuentes de metal para los humanos primitivos fueron los meteoritos, de los que extrajeron trozos de metal para herramientas y joyas .
Sin embargo, los sitios de impacto pueden contener concentraciones de metales más grandes que las del propio meteorito, que a menudo se vaporiza. Los depósitos de mineral se forman típicamente cuando hay una estructura geológica, por ejemplo, una fractura dentro de una roca, en la que los fluidos pueden mover los metales.
Los impactos rompen claramente la corteza, pero también proporcionan agua caliente circulante. Si, para empezar, hay metal presente en las rocas objetivo, esta agua caliente puede transportar y concentrar estos metales en un depósito más rico.
Más información: Andreas Zametzer et al, Feldspar Pb isótopo evidencia de alteración hidrotermal críptica impulsada por impacto en Paleoproterozoic, Earth and Planetary Science Letters (2023). DOI: 10.1016/j.epsl.2023.118073
Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lee el artículo original .
