Hadeano

El Hadeano (hay-DEE-ən, HAY-dee-ən) es un eón geológico de la historia de la Tierra que precede al Arcaico. En la Tierra, el Hadeano comenzó con la formación del planeta hace unos 4540 millones de años (aunque el inicio del Hadeano se define como la edad del material sólido más antiguo del Sistema Solar, encontrado en algunos meteoritos, unos 4567 millones de años). antiguo). El Hadeano terminó, según lo definido por la Comisión Internacional de Estratigrafía (ICS), hace 4 000 millones de años.

Las rocas hadeanas son muy raras y consisten principalmente en circonitas de una localidad de Australia Occidental. Los modelos geofísicos del Hadeano siguen siendo controvertidos entre los geólogos: parece que la tectónica de placas y el crecimiento de los continentes pueden haber comenzado en el Hadeano. La Tierra en el Hadeano temprano tenía una atmósfera de dióxido de carbono muy espesa, pero eventualmente se formaron océanos de agua líquida.

Etimología

"Hadean" (de Hades, el dios griego del inframundo, y el inframundo mismo) describe las condiciones infernales que entonces prevalecían en la Tierra: el planeta acababa de formarse y todavía estaba muy caliente debido a su reciente acumulación, la abundancia de elementos radiactivos de vida corta, y frecuentes colisiones con otros cuerpos del Sistema Solar.

El término fue acuñado por el geólogo estadounidense Preston Cloud, en honor al inframundo mítico griego Hades, originalmente para etiquetar el período anterior a las rocas más antiguas conocidas en la Tierra. Más tarde, W. Brian Harland acuñó un término casi sinónimo, el período priscoano, de priscus, la palabra latina para 'antiguo'. Otros textos más antiguos se refieren al eón como el Prearcaico.

Subdivisiones

Dado que quedan pocos vestigios geológicos de este eón en la Tierra, no existe una subdivisión oficial. Sin embargo, la escala de tiempo geológica lunar abarca varias divisiones importantes relacionadas con el Hadeano, por lo que a veces se usan en un sentido informal para referirse a los mismos intervalos de tiempo en la Tierra.

Las divisiones lunares son:

• Pre-Nectarian, de la formación de la corteza de la Luna (Hace 4.533 millones de años. Hace 3.920 millones de años.
• Nectarian va desde Hace 3.920 millones de años hasta ahora 3.850 millones de años atrás, en un momento en que el bombardeo pesado tardío, según esa teoría, estaba disminuyendo.

En 2010, se propuso una escala alternativa que incluye la adición de los eones caotiano y prenefeliano que preceden al Hadeano y divide el Hadeano en tres eras con dos períodos cada una. La Era Paleohadeana consta del período Hefesteo (4.5–4.4 Ga) y el período jacobiano (4.4-4.3 Ga). El Mesohadean se divide en los períodos canadiense (4.3-4.2 Ga) y Procrustean (4.2-4.1 Ga). El Neohadean se divide en el Acastan (4.1-4.0 Ga) y los períodos Prometeicos (4.0-3.9 Ga). A partir de febrero de 2022, esto no ha sido adoptado por la IUGS.

Rocas Hadeanas

Micrografía de electrones backscatter de zircones detritales del Hadean (4.404 ± 0.008 Ga) metodedimentos de los Jack Hills, Narryer Gneiss Terrane, Australia Occidental

En las últimas décadas del siglo XX, los geólogos identificaron algunas rocas hadeanas del oeste de Groenlandia, el noroeste de Canadá y el oeste de Australia. En 2015, rastros de minerales de carbono interpretados como "restos de vida biótica" se encontraron en rocas de 4.100 millones de años en Australia Occidental.

Los cristales de circón con fecha más antigua, encerrados en un conglomerado de arenisca metamorfoseada en Jack Hills de Narryer Gneiss Terrane de Australia Occidental, datan de 4,404 ± 0,008 Ga. más cerca de 4,35 Ga, alrededor de 200 millones de años después del tiempo hipotético de formación de la Tierra.

En muchas otras áreas, xenocristales (o relictos) de circonitas hadeanas encerradas en rocas más antiguas indican que se han formado rocas más jóvenes en terrenos más antiguos y han incorporado parte del material más antiguo. Un ejemplo ocurre en el escudo de Guayana de la Formación Iwokrama del sur de Guayana, donde los núcleos de circón se han fechado en 4,22 Ga.

Atmósfera y océanos

Una cantidad considerable de agua habría estado en el material que formó la Tierra. Las moléculas de agua habrían escapado a la gravedad de la Tierra más fácilmente cuando era menos masiva durante su formación. Se espera que el hidrógeno y el helio escapen continuamente (incluso hasta el día de hoy) debido al escape atmosférico.

Se teoriza que parte del antiguo planeta fue interrumpido por el impacto que creó la Luna, que debería haber causado el derretimiento de una o dos grandes regiones de la Tierra. La composición actual de la Tierra sugiere que no hubo una refundición completa, ya que es difícil fundir completamente y mezclar enormes masas rocosas. Sin embargo, una buena fracción del material debería haber sido vaporizado por este impacto. El material se habría condensado en 2000 años, dejando atrás volátiles calientes que probablemente resultaron en una atmósfera pesada de CO2 con hidrógeno y vapor de agua. Los océanos de agua líquida existían a pesar de la temperatura superficial de 230 °C (446 °F) porque a una presión atmosférica superior a 27 atmósferas, causada por el pesado CO
₂ atmósfera, el agua sigue siendo líquida. A medida que continuaba el enfriamiento, la subducción y disolución en el agua del océano eliminó la mayor parte del CO
₂ de la atmósfera, pero los niveles oscilaron salvajemente a medida que la nueva superficie y aparecieron los ciclos del manto. Los estudios de circones han encontrado que el agua líquida pudo haber existido hace entre 4.000 y 4.400 millones de años, muy poco después de la formación de la Tierra. Durante este intervalo de tiempo, los impactos de meteoritos pueden haber sido menos frecuentes de lo que se suponía anteriormente, y la Tierra puede haber pasado por largos períodos en los que los océanos líquidos y la vida eran posibles.

Los impactos de asteroides durante el Hadeano y el Arcaico habrían perturbado periódicamente el océano. El registro geológico de 3,2 Gya contiene evidencia de múltiples impactos de objetos de hasta 100 kilómetros (62 millas) de diámetro. Cada uno de esos impactos habría evaporado hasta 100 metros (330 pies) de un océano global y habría elevado temporalmente la temperatura atmosférica a 500 °C (932 °F).

Geología

Evolución de la corteza continental y las profundidades oceánicas, por Korenaga

Un estudio de 2008 sobre los circones descubrió que la roca hadeana australiana contiene minerales que apuntan a la existencia de placas tectónicas hace 4000 millones de años (aproximadamente 600 millones de años después de la formación de la Tierra). Sin embargo, algunos geólogos sugieren que los circones podrían haberse formado por impactos de meteoritos. La evidencia directa de la geología Hadeana de los circones es limitada, porque los circones se recolectan en gran parte en una localidad de Australia. Los modelos geofísicos tienen restricciones insuficientes, pero pueden pintar una imagen general del estado de la Tierra en el Hadeano.

La convección del manto en el Hadeano probablemente fue vigorosa, debido a la menor viscosidad. La menor viscosidad se debió a los altos niveles de calor radiogénico y al hecho de que el agua del manto aún no se había desgasificado por completo. Si la vigorosa convección condujo a la tectónica de placas en el Hadeano o estuvo confinada bajo una tapa rígida, todavía es un tema de debate. Generalmente se acepta la presencia de un océano durante el Hadeano, debido a la evidencia de circón. Se cree que la presencia de océanos desencadena la tectónica de placas. La eliminación de la atmósfera temprana rica en CO₂ también indica que la tectónica de placas estuvo activa en el Hadeano.

Si la tectónica de placas ocurrió en el Hadeano, se habría formado una corteza continental. Diferentes modelos predicen diferentes cantidades de corteza continental durante el Hadeano. El trabajo de Dhiume et al. predice que al final del Hadeano, la corteza continental tenía solo el 25% del área actual. Los modelos de Korenaga, et al. predice que la corteza continental creció hasta el volumen actual en algún momento entre 4,0 y 4,2 Gya.

La cantidad de tierra expuesta en el Hadeano solo depende ligeramente de la cantidad de corteza continental: también depende del nivel del océano. En modelos donde la tectónica de placas comenzó en el Arcaico, la Tierra tiene un océano global en el Hadeano. El alto calor del manto puede haber dificultado el soporte de altas elevaciones en el Hadeano. Si los continentes se formaron en el Hadeano, su crecimiento compitió con la desgasificación del agua del manto. Los continentes pueden haber aparecido a mediados del Hadean y luego desaparecieron bajo un espeso océano al final del Hadean. La cantidad limitada de tierra tiene implicaciones para el origen de la vida.