El origen de la Tierra: desde la formación del sistema solar hasta la teoría de las Placas Tectónicas


El 30 de junio se llevó a cabo la cuarta conferencia científica del ciclo que propone el OAC. El astrónomo Matías Cerioni y el geólogo Edgardo Baldo se encargaron de guiar a un auditorio repleto por los momentos claves del pasado que terminaron por configurar el planeta Tierra tal cual lo conocemos.

Cerioni explicó que el Sol se formó hace 4.600 millones de años a partir de una nube densa de gas y polvo que fue colapsando gravitacionalmente. Su surgimiento se dio en un ambiente muy dinámico: se estima que en su sector también se formaron entre cien y mil estrellas más.

En torno al Sol quedó un disco protoplanetario, que poseía aproximadamente una décima parte de su masa. Es en ese disco donde se forjaron los planetas y los asteroides de nuestro sistema.

Ahora bien, el 99% por ciento del disco protoplanetario era gas. Solo un uno por ciento era polvo: partículas de milésimas de milímetro, que fueron colisionando entre sí hasta formar los planetesimales, las “semillas” de los planetas.

Cerioni explicó que el disco protoplanetario puede ser dividido en dos, por lo que se denomina la “línea de hielo”. En la parte interna, el Sol evapora toda el agua en estado sólida. En la parte externa, en cambio, el hielo permite que le proceso de unión de las partículas se realice de manera mucho más eficiente. Por ese motivo, los embriones planetarios que germinan en ese sector pueden llegar a tener entre cinco y diez veces la masa de la Tierra.

Un ejemplo de los planetas que surgieron en esa zona son Júpiter y Saturno, que si bien son conocidos como gigantes gaseosos, poseen un núcleo sólido. Se formaron muy rápido antes que los planetas internos y, en ese proceso, también migraban hacia el interior del sistema.

En este escenario, la pregunta es cómo evitaron los pequeños planetas rocosos ser consumidos por esos gigantes. Entre las diversas teorías que proponen una respuesta, Cerioni se centró en el modelo conocido como “Grand Tack’.

El joven astrónomo lo sintetizó así: “Sabemos que Júpiter migró bastante hacia el interior y estaba en camino para arrasar con todo el Sistema Solar interior. Pero dio la casualidad que también se formó Saturno y sus órbitas se sincronizaron”.

Ambos quedaron “atrapados” en un fenómeno que se conoce como “resonancia”: Júpiter da tres vueltas al Sol en el lapso de tiempo que Saturo da dos giros. Eso implica que periódicamente quedan alineados. Es por esa sincronización que Saturno “arrastró” a Júpiter hacia el exterior del sistema y los planetas internos pudieron formarse sin ser devorados por ese gigante.

La exposición de Cerioni también abordó la formación de nuestro satélite natural. La hipótesis más aceptada es que entre los planetas internos del sistema solar, se había formado un quinto llamado “Tea”, de tamaño y masa similar a Marte.

Tea colisionó con la prototierra, y expulsó buena parte del material hacia la órbita. Una parte de lo desprendido volvió hacia la Tierra, y el resto terminó formando la Luna. Eso también explica por qué la composición de ambas son tan similares.

A su tiempo, Baldo remarcó que la Tierra sigue evolucionando. Subrayó que el modelo actual sobre la estructura interna del planeta lo concibe como una serie de esferas concéntricas, cada una con una composición química distintiva.

Desatacó que muy probablemente durante su formación, la Tierra haya atravesado etapas de grandes impactos, entre ellos con Tea. Por ese motivo es posible que hay pasado por un estado de fusión global, es decir, que todo haya sido roca fundida y eso haya permitido la separación de los materiales: los más densos decantaron en el núcleo por la gravedad y los más livianos quedaron en la superficie.

Baldo se detuvo en un detalle que resulta fundamental: el movimiento de un núcleo interno líquido alrededor del núcleo sólido es lo que produce el campo magnético de la Tierra, el responsable de proteger el planeta de la radiación del plasma solar.

Ahora bien ¿cómo se conoce el interior del planeta? El investigador enumeró los distintos estudios que aplican a ese campo y destacó el uso de ondas sísmicas como herramientas para deducir la composición interna. En ese sentido, medir la velocidad de esas ondas permite conocer la densidad del material por el que atraviesan.

Finalmente, al abordar el tema de la corteza terrestre continental, Baldo recaló en la teoría de la Tectónica de Placas, que propone que la litósfera (la capa rígida externa del planeta) no es continua, sino que se encuentra dividida en grandes placas que se mueven horizontalmente. Como resultado de su la interacción surgen las cordilleras, los volcanes y las fosas submarinas, por ejemplo.

La Tectónica de Placas propone que la actual distribución de los continentes tuvo como origen un bloque uniforme de terreno denominado Pangea. Dado que el desplazamiento de las placas continúa, las proyecciones indican que dentro de 150 millones de años, el mar Mediterráneo desaparecerá y Àfrica colisonará con Europa. Y dentro de 250 millones de años, todas las superficies se habrán vuelto a unir en un único supercontinente.

Sobre los disertantes

Edgardo G. A. Baldo es Doctor en Ciencias Geológicas por la UNC e Investigador Principal de Conicet. Se desempeña en el Centro de investigación en Ciencias de la Tierra (CICTERRA, Conicet/UNC), y es docente de grado y posgrado en la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de la UNC.

Como integrante del grupo de investigación PAMPRE, participa y dirige proyectos dedicados a desentrañar los procesos geológicos relacionados con la generación y reciclado de la corteza continental, mediante el estudio de las rocas ígneas y metamórficas.

Matías Cerioni es becario de Conicet y realiza su doctorado en el Observatorio Astronómico de Córdoba. Obtuvo su Licenciatura en Astronomía en la Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación de la UNC.

Sus estudios y contribuciones se enfocan en la dinámica de planetas en estrellas más allá del Sol, y cómo sus órbitas son afectadas por la interacción multi planetaria. Esos rastros dinámicos pueden arrojar luz sobre los complicados procesos de formación planetaria.