Rastreando las primeras etapas de la evolución planetaria con el gas noble argón

Crédito: NASA / SVS / GSFC.

Crédito: NASA / SVS / GSFC.

El modelo principal para la diferenciación primaria de la Tierra y otros planetas y lunas rocosas sostiene que estos cuerpos tenían océanos globales de magma que cristalizaron para formar núcleos centrales, mantos de silicato y costras externas. Un nuevo estudio experimental dirigido por Colin Jackson de la Universidad de Tulane examina el comportamiento del gas noble argón durante la cristalización del océano de magma de la Tierra. Los gases nobles se han considerado útiles para rastrear la historia más temprana de la Tierra porque tienden a ser químicamente inertes y, por lo tanto, es posible que no se vean afectados por el procesamiento químico posterior. Los experimentos se llevaron a cabo en múltiples yunques y en prensas de yunques de diamante calentadas por láser, que son dispositivos que se utilizan para someter materiales geológicos a presiones y temperaturas muy altas, como las asociadas con un océano de magma profundo. Los autores sintetizaron fases de alta presión presentes en el interior profundo de la Tierra, incluyendo los minerales bridgmanita y ferropericlasa, y examinaron la reactividad del argón con la fusión ultramáfica (es decir, el océano de magma) que cristaliza estos minerales. Los ensamblajes experimentales se analizaron mediante microsonda electrónica y técnicas de ablación con láser. Los resultados mostraron que la solubilidad del argón es baja en los minerales del manto, pero relativamente alta en el líquido ultramáfico, lo que implica que el argón se comporta de manera incompatible (está fuertemente dividido en las masas fundidas en lugar de los minerales sólidos) durante la cristalización de magma-océano a alta presión. Este nuevo hallazgo sugiere que el presupuesto de gases nobles en el manto sólido puede estar controlado por la cantidad de líquido atrapado en las pilas de minerales en cristalización que se depositan en el océano de magma. Muchas de las firmas geoquímicas de las fuentes primarias del manto producidas durante la cristalización del océano de magma se han borrado debido a las placas tectónicas  activas en la Tierra. Por lo tanto, este conocimiento es fundamental para interpretar el registro de abundancias de gases nobles en rocas derivadas del manto y usarlos para rastrear los primeros procesos que han dado forma al manto y la atmósfera de la Tierra. LEE MAS