Las primeras rocas terrestres
hace unos 4400 millones de años Jack Hills, Australia Occidental
En breve
Unos diminutos cristales de circón hallados en Jack Hills, en Australia, tienen unos 4400 millones de años. Sobrevivieron aunque las rocas que los contenían se transformaron o se destruyeron. Su composición da pistas sobre la corteza y el agua de la Tierra cuando era jovencísima.
Por qué es importante Son algunos de los restos materiales más antiguos que conserva nuestro planeta.
Fuente: Universidad de Wisconsin-Madison, «Oldest bit of crust firms up idea of a cool early Earth»

Ficha para estudiar unos 6 minutos de lectura
La historia
Buscar una piedra que lo recuerde todo
Imagina que tuvieras que descubrir cómo era tu ciudad hace mil años, pero solo tuvieras unos pocos fragmentos de ladrillo desperdigados por ahí. Los científicos que estudian la Tierra recién nacida están en la misma situación. El planeta es un lugar en continuo cambio: los continentes se mueven, las rocas se hunden en el manto y se funden, los volcanes sacan otras nuevas, la lluvia y el viento desgastan las montañas. Por eso, de las rocas de los primeros 500 millones de años de vida de la Tierra no ha quedado casi nada.
Entre las rocas más antiguas conocidas hoy en una sola pieza está el gneis de Acasta, en el norte de Canadá, de unos 4000 millones de años (según algunos estudios, el cinturón de Nuvvuagittuq, también en Canadá, es aún más viejo, pero su edad se discute). Pero existen fragmentos todavía más viejos: diminutos cristales, de menos de un milímetro, encontrados en las colinas de Jack Hills, en Australia Occidental. Son cristales de circón, un mineral que se forma a partir del magma, y tienen unos 4400 millones de años.
El circón: una cápsula del tiempo
El circón es uno de los materiales más resistentes de la naturaleza. Cuando se forma, en su estructura entra un poco de uranio, pero no plomo. Con el tiempo el uranio, que es radiactivo, se transforma lentamente en plomo, a un ritmo que los científicos conocen con precisión. Midiendo cuánto uranio y cuánto plomo hay en un cristal, se deduce cuánto tiempo ha pasado desde que se formó, como con un reloj de arena. El cristal resiste el calor, los golpes e incluso las transformaciones químicas: a menudo sobrevive aunque la roca que lo contenía sea destruida.
Los circones de Jack Hills no se encuentran en la roca en la que nacieron. Son granos que el agua llevó a otro lugar, hace miles de millones de años, y que quedaron atrapados en arenas que luego se transformaron en una roca llamada conglomerado. Esta roca tiene unos 3000 millones de años, pero los granos que contiene son mucho más viejos. El más antiguo fue datado en 2001 por un grupo de investigadores dirigido por Simon Wilde, de la Universidad Curtin, en Australia, que encontró una edad de unos 4400 millones de años, es decir, solo 150 millones de años después de la formación de la Tierra. En 2014 otro grupo, dirigido por John Valley, de la Universidad de Wisconsin, repitió la medición con técnicas muy precisas y confirmó que el cristal tiene 4400 millones de años.
Qué nos cuentan
No son solo una edad. Cada cristal lleva consigo pistas sobre el lugar en que nació. En el circón de Wilde y sus colegas, la cantidad de ciertos tipos de oxígeno indica que el magma del que se formó tenía relación con rocas que habían interactuado con agua líquida. Si es así, ya hace 4400 millones de años había en la Tierra una corteza sólida y había agua en la superficie. Esto cambió la imagen que los científicos tenían del planeta recién nacido: no solo un infierno de lava, sino un mundo quizá más fresco de lo que se pensaba.
Como siempre en la ciencia, la conclusión es prudente. Algunos investigadores discuten la interpretación del oxígeno y la fecha de algunas fases, y estudian si la corteza era delgada e inestable, cubierta por océanos poco profundos. Lo que es seguro es que estos granos están entre las cosas más antiguas que ha tocado el ser humano, y que solo son más jóvenes que los meteoritos y las rocas traídas de la Luna.
Una colina y mucha paciencia
Jack Hills es una cadena de colinas bajas en la región de Murchison, en el desierto de Australia Occidental. Para encontrar los cristales, los geólogos recogen rocas, las trituran y separan los minerales pesados, y luego miran cada grano al microscopio. De cientos de miles de granos, solo una pequeña parte tiene más de 4000 millones de años. Hacen falta buen ojo, paciencia e instrumentos como el espectrómetro de masas de iones, que puede analizar un cristal del tamaño de la punta de un alfiler sin destruirlo del todo.
Por qué ocurrió
Las rocas de los primeros tiempos han desaparecido porque la Tierra es un planeta vivo. Las placas tectónicas se mueven y las rocas de la corteza, arrastradas hacia el manto, se funden y se convierten en rocas nuevas. También la erosión, es decir, el trabajo del agua, el viento y el hielo, las reduce a arena y barro. En miles de millones de años es un proceso casi completo.
Algunos materiales, sin embargo, consiguen sobrevivir. El circón es durísimo y su red cristalina no deja entrar el plomo, así que el reloj del uranio sigue siendo fiable. Por eso los granos de circón se han convertido en la principal herramienta para datar las rocas más antiguas.
La casualidad hizo el resto: algunos granos antiguos fueron transportados por el agua y protegidos en un conglomerado, y solo esa roca en Jack Hills ha quedado en la superficie para ser descubierta.
Qué cambió
Los circones de Jack Hills han cambiado la historia que se cuenta sobre la Tierra primitiva. Antes se pensaba que en los primeros 500 millones de años el planeta era un lugar infernal, golpeado por asteroides y cubierto de magma. Hoy muchos científicos piensan que la corteza y los océanos aparecieron pronto y que el planeta pudo ser más acogedor de lo que se creía.
Esto ha reabierto la pregunta de cuándo nació la vida. Si el agua líquida y la corteza ya existían hace 4400 millones de años, la vida habría tenido más tiempo para empezar. Algunos investigadores han estudiado el carbono encerrado en un circón de Jack Hills, para buscar huellas químicas de organismos vivos, pero esas pruebas se discuten mucho.
Los métodos para datar los granos se usan cada día para estudiar los continentes, las montañas y los meteoritos. El mismo principio, uranio que se convierte en plomo, sirve para datar las rocas de todo el mundo y para construir la escala del tiempo geológico que usamos en toda esta era.
Personas y lugares clave
Personas
- Simon Wilde
- Geólogo australiano de la Universidad Curtin (Perth). En 2001 dirigió el grupo que dató el circón de 4400 millones de años.
- John Valley
- Geólogo estadounidense de la Universidad de Wisconsin. En 2014 confirmó la edad de 4400 millones de años con una técnica que cuenta los átomos de plomo uno a uno.
- Clair Patterson
- Geoquímico estadounidense que fue el primero en medir con precisión la edad de la Tierra, usando el plomo.
Lugares
- Jack Hills, Australia Occidental
- Colinas bajas en la región de Murchison, donde se encuentran los circones más antiguos conocidos.
- Acasta, Territorios del Noroeste (Canadá)
- Aquí afloran los gneis de Acasta, entre las rocas más antiguas conservadas en un solo bloque, con unos 4000 millones de años.
- Universidad Curtin, Perth
- El laboratorio donde los geólogos miden la edad de los cristales con un instrumento llamado SHRIMP.
Para saber
- El instrumento usado para datar el circón se llama SHRIMP, que en inglés significa «gamba», pero es la abreviatura de un largo nombre técnico.
- Los cristales de circón de Jack Hills miden menos de un milímetro: para buscarlos hacen falta microscopios y muchas semanas de trabajo.
- El uranio-238 reduce su cantidad a la mitad cada 4500 millones de años, más o menos, un tiempo casi igual a la edad de la Tierra: por eso es el reloj ideal para las rocas más antiguas.
- El circón es también una piedra preciosa: sus cristales transparentes se usan en joyería, y no hay que confundirlos con la «circonita cúbica», un material artificial.
- Para decidir si un cristal es antiguo o no, los investigadores miran su interior con una luz especial, que muestra anillos de crecimiento como los de un árbol.
Para saber más
- Wikipedia, «Zircón» es.wikipedia.org
- Wikipedia, «Historia de la Tierra» es.wikipedia.org
- Wikipedia, «Datación radiométrica» es.wikipedia.org
- Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS), «Age of the Earth» (en inglés) pubs.usgs.gov
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