Nuevas restricciones isotópicas apoyan la tectónica de placas temprana en la Tierra y la mezcla rápida del manto

Crédito de la imagen: Johan Swanepoel / Shutterstock

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La diferenciación de los mantos de silicato en los planetas terrestres se puede rastrear examinando el sistema isotópico Sm-Nd (samario-neodimio) en muestras disponibles obtenidas del manto. Por ejemplo, la desintegración de 146Sm produce 142Nd con una vida media de ~100 Ma, lo que hace que el sistema 146Sm-142Nd sea ideal para rastrear eventos de diferenciación dentro de los primeros 500 Ma de formación del sistema solar. En la Tierra, este evento de diferenciación dentro del eón Hádico (4.6 – 4.0 Ga) se ha determinado en base a la gran variabilidad de rocas antiguas con valores de 142Nd /144Nd mayores y menores que el manto actual. Debido a que la producción de 142Nd se detiene después de la rápida descomposición de 146Sm, la mezcla de manto posterior hace que se homogeneice cualquier variabilidad de 142Nd, y las mediciones precisas de 142Nd en muestras modernas pueden, por lo tanto, limitar la velocidad de la mezcla de manto a lo largo del tiempo. Un nuevo estudio realizado por Eugenia Hyung y Stein B. Jacobsen, del Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de la Universidad de Harvard, utilizó la espectrometría de masas de ionización térmica para obtener mediciones de 142Nd /144Nd de ultra alta precisión en basaltos modernos de la cresta del océano medio, basaltos de isla oceánica y rocas de la corteza continental que datan de hace 2 Ga. Los autores descubrieron que el manto post-Arcaico (más joven de 2.5 Ga) es homogéneo con respecto a 142Nd/144Nd. En contraste con las hipótesis previas de convección lenta del manto, los autores han determinado que se necesita un tiempo de agitación del manto más rápido de 400 My desde el Hádico temprano para reproducir una firma homogénea de 142Nd/144Nd desde hace 2.4 Ga. Estos resultados son consistentes con una tectónica de placas que comienza poco después del final del Hádico, agregando nuevos datos para abordar el tema muy debatido de cuándo comenzó la tectónica de placas persistente en la Tierra. LEE MAS