Los científicos del Southwest Research Institute (SwRI) han echado una nueva mirada a los violentos comienzos de la Tierra y han descubierto que los impactos de antiguos asteroides desempeñaron un papel clave en hacer que el planeta fuera habitable. Sus modelos informáticos sugieren que las repetidas colisiones hicieron mucho más que remodelar la superficie de la joven Tierra. También desarrollaron extensos sistemas hidrotermales, entornos de agua caliente que pueden haber proporcionado las condiciones adecuadas para el surgimiento de la vida.
Para llegar a esta conclusión, los investigadores modelaron la historia temprana de los impactos de asteroides en la Tierra. Sus simulaciones muestran que estas poderosas colisiones rompen la corteza del planeta, creando pasajes subterráneos porosos que permiten que el agua circule a través de las capas superiores de la corteza.
El equipo utilizó un sofisticado código de física de impactos que simula cómo los impactos a alta velocidad rompen la roca sólida y crean zonas permeables. Este es el primer estudio exhaustivo que mide cómo el impacto de un asteroide crea permeabilidad, una propiedad importante que permitió que los fluidos se movieran a través de la corteza terrestre primitiva.
“Este modelado es novedoso e importante para comprender cómo pueden surgir los primeros entornos de la vida”, dijo Amanda Alexander, primera autora de SwRI. avance de la AGU Artículos que describen la investigación. “Aunque a menudo se considera catastrófico en el contexto de la extinción de los dinosaurios, el bombardeo de impacto probablemente también fue importante en la creación del entorno para la química prebiótica”.
Cómo los asteroides remodelaron la Tierra primitiva
La Tierra se formó hace unos 4.500 millones de años y pronto entró en una era de intenso bombardeo de asteroides. Estos impactos de alta velocidad rompen grandes cantidades de roca debajo de la superficie mientras vaporizan el material y esparcen roca fundida por el paisaje.
El intenso calor producido por cada colisión, combinado con el calor geotérmico natural del planeta, probablemente impulsó agua caliente a través de la corteza recién fracturada. Los sistemas hidrotermales resultantes, comparables a la red de géiseres que rodean el Parque Nacional de Yellowstone, pueden haber creado entornos favorables para el origen y la evolución temprana de la vida.
Para comprender mejor este proceso, los investigadores simularon los impactos de una amplia gama de asteroides en diversos tamaños y velocidades. También probaron diferentes composiciones de la corteza y condiciones de temperatura antes de calcular qué tan fracturada y permeable al agua se producía en cada impacto.
Según las simulaciones, un solo gran impacto durante este período temprano podría haber generado hasta 100 veces la actividad hidrotermal que se encuentra hoy en la región de Yellowstone.
“Debido a que la vida puede haberse originado o evolucionado en ambientes hidrotermales, es importante comprender y cuantificar la generación de estos sistemas por impacto en la Tierra primitiva”, dijo Alexander, y agregó que se necesitarán investigaciones adicionales para definir mejor las características de estos antiguos sistemas hidrotermales.
Efectos a largo plazo sobre la corteza terrestre
Los modelos indicaron que la cantidad de roca permeable y rota creada por un impacto dependía en gran medida de la fuerza de la colisión, que estaba controlada por el tamaño y la velocidad del asteroide. Al mismo tiempo, el grado de permeabilidad dentro de esa zona fracturada se vio afectado por el gradiente geotérmico y la composición de la corteza terrestre. Los investigadores también incluyeron estimaciones de la frecuencia con la que ocurrían estos efectos.
“Utilizando un modelo histórico de bombardeos para estimar los efectos acumulativos de impactos repetidos, estimamos que la capa superior de 8 kilómetros (5 millas) de la corteza terrestre probablemente era altamente permeable hace 4.300 millones de años, y una porción significativa de este volumen puede haber permanecido permeable hasta hace 3.500 millones de años”, dijo Alexander. “Estos resultados muestran que los impactos fueron fundamentales para impulsar los cambios hidrotermales en la corteza terrestre primitiva, con importantes consecuencias para la evolución geoquímica del entorno cercano a la superficie”.
