Hallan en rocas antiguas restos de la «proto-Tierra» que dio origen a nuestro planeta actual

Un equipo de científicos del MIT y otras instituciones ha descubierto restos extremadamente raros de la «proto-Tierra», el planeta primitivo que se formó hace unos 4.500 millones de años, mucho antes de que una colosal colisión alterara irreversiblemente su composición y diera origen a la Tierra que conocemos hoy.

Crédito: MysteryPlanet.com.ar.

Sus hallazgos, publicados en la revista Nature Geosciences, ayudarán a los científicos a reconstruir los ingredientes primordiales que forjaron la Tierra primitiva y el resto del sistema solar.

Un pasado violento y un descubrimiento sorprendente

Hace miles de millones de años, el sistema solar primitivo era un disco arremolinado de gas y polvo. Este material eventualmente se agrupó para formar los primeros meteoritos, que a su vez se fusionaron para crear la proto-Tierra y sus planetas vecinos.

En esa fase inicial, la Tierra era probablemente un mundo rocoso y burbujeante de lava. Sin embargo, menos de 100 millones de años después, un cuerpo del tamaño de Marte se estrelló contra el planeta infantil en un «impacto gigante». Este evento cataclísmico mezcló y fundió por completo el interior del planeta, reiniciando su química.

Hasta ahora, se pensaba que cualquier material original del que estaba hecha la proto-Tierra había sido completamente transformado por esta colisión. Pero los hallazgos del equipo del MIT sugieren lo contrario. Los investigadores han identificado una firma química en rocas antiguas que es única y diferente de la mayoría de los otros materiales encontrados en la Tierra actual.

«Esta es quizás la primera evidencia directa de que hemos preservado materiales de la proto-Tierra», afirma Nicole Nie, profesora asistente de Ciencias Planetarias, Atmosféricas y de la Tierra en el MIT. «Vemos un pedazo de la Tierra muy antigua, incluso anterior al impacto gigante. Esto es asombroso porque esperaríamos que esta firma tan temprana se hubiera borrado lentamente a través de la evolución de la Tierra».

La anomalía del potasio

El descubrimiento se centra en un sutil desequilibrio en los isótopos de potasio, descubierto en muestras de rocas muy antiguas y muy profundas.

Los isótopos son versiones ligeramente diferentes de un elemento que tienen el mismo número de protones pero un número diferente de neutrones. El potasio existe naturalmente en tres isótopos (potasio-39, potasio-40 y potasio-41). En casi cualquier lugar de la Tierra, el potasio existe en una combinación característica, con el potasio-40 presente solo en un porcentaje ínfimo.

En un estudio anterior (2023), Nie y sus colegas descubrieron que los meteoritos —los «bloques de construcción» del sistema solar— tenían diferentes firmas isotópicas de potasio, lo que sugería que el potasio podía usarse como un «trazador» de los ingredientes originales de la Tierra.

Gráfico comparativo que muestra la composición química de los cuerpos celestes tempranos. El punto rojo (Proto-Tierra) representa la composición química del material encontrado en las rocas antiguas (el déficit de potasio-40). Los puntos azules representan diferentes tipos de meteoritos (EC, OC, CC). El punto naranja (Tierra) muestra la composición de la Tierra actual. La posición única del punto rojo confirma que el material de la proto-Tierra tiene una composición diferente a la Tierra moderna y a los meteoritos comunes. Crédito: D. Wang et al., 2025.

En el estudio actual, el equipo buscó estas anomalías dentro de la Tierra. Con tal objetivo, analizaron muestras de rocas antiguas de Groenlandia y Canadá, además de depósitos de lava de Hawái, donde los volcanes han traído materiales primitivos desde las profundidades del manto terrestre.

Usando un espectrómetro de masas especial, identificaron en estas muestras una firma isotópica diferente a la de la Tierra moderna: un déficit notable en el isótopo potasio-40.

Detectar este minúsculo déficit es, según los investigadores, como «detectar un solo grano de arena marrón en un cubo lleno de arena amarilla».

Un material «construido diferente»

El equipo determinó que este déficit de potasio-40 no pudo haber sido producido por el impacto gigante ni por ningún proceso geológico posterior. La explicación más probable es que estas muestras deben ser material sobrante de la proto-Tierra que, de alguna manera, permaneció sin cambios.

Para confirmarlo, realizaron simulaciones asumiendo que la proto-Tierra estaba hecha de este material deficiente en potasio-40. Luego simularon cómo el impacto gigante y los procesos geológicos posteriores habrían alterado esa composición.

Los resultados de la simulación produjeron una composición con una fracción ligeramente mayor de potasio-40, que coincide perfectamente con la composición de los materiales modernos de la Tierra. Esto sugiere fuertemente que las muestras analizadas son, de hecho, restos vírgenes del planeta original.

Curiosamente, la firma de las muestras de la proto-Tierra no coincide exactamente con ningún meteorito conocido. Esto implica que los meteoritos y materiales que originalmente formaron la proto-Tierra aún no han sido descubiertos.

«Nuestro estudio muestra que el inventario actual de meteoritos no está completo, y queda mucho por aprender sobre de dónde vino nuestro planeta», concluye Nie.

Fuente: MIT. Edición: MP.