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del Sitio Web�QuantaMagazine
traducci�n de
Adela Kaufmann � � � �
el Pesado Bombardeo Tard�o.� � Una serie de hallazgos f�siles sugieren que la vida en la Tierra comenz� antes de lo que nadie pens�, poniendo en tela de juicio una teor�a muy extendida de los comienzos del sistema solar.
� Atravesando el interior del norte por un tiempo, al sur de Port Hedlund en la costa, y se encontrar� con colinas suavizadas por el tiempo.�Son parte de una regi�n llamada�Pilbara Craton, que se form� hace unos 3.500 millones de a�os, cuando la Tierra era joven.� � Mire m�s de cerca.�De una costura en una de estas colinas, se derrama un revoltijo de antigua roca anaranjada-cremosa:
Dentro de esta roca, visible solo a trav�s de un microscopio, hay peque�os tubos.�Algunos parecen petroglifos que representan un tornado;�otros se asemejan a gusanos aplastados. � Se encuentran entre las muestras de roca m�s controvertidas jam�s coleccionadas en este planeta, y podr�an representar algunas de las formas de vida m�s antiguas que se hayan encontrado.
� Si Valley y su equipo tienen raz�n, los f�siles implican que la�vida se diversific� notablemente temprano�en la tumultuosa juventud del planeta. Los f�siles se suman a una ola de descubrimientos que apuntan a�una�nueva�historia de la Tierra antigua. � �
Una astilla de una roca de casi 3.500 millones de a�os del dep�sito de Apex Chert en Australia Occidental (arriba). Un ejemplo de uno de los microf�siles descubierto
en una muestra de roca del Apex Chert (abajo).� Cortes�a de J. William Schopf, UCLA (microf�siles) � � En el �ltimo a�o, equipos separados de investigadores han desenterrado, pulverizado y cortado con l�ser pedazos de roca que pueden contener una vida que data de 3,7, 3,95 y tal vez incluso 4,28 mil millones a�os atr�s. � Todos estos�microf�siles, o la evidencia qu�mica asociada a ellos, son objeto de acalorados debates.�Pero todos arrojan dudas sobre el cuento tradicional. � Seg�n esa historia, en el medio bill�n de a�os despu�s de su formaci�n, la Tierra era infernal y ardiente.�El joven mundo habr�a sido destruido por el vulcanismo y bombardeado por otros trozos planetarios, creando un ambiente tan horrible e inh�spito para la vida, que la era geol�gica recibe�el�nombre de�Hadeano�por el inframundo griego. � No fue hasta que un bombardeo de asteroides particularmente violento termin� hace unos 3.800 millones de a�os, que la vida pudo haber evolucionado. � Pero esta historia est� cada vez m�s bajo fuego. � Muchos ge�logos ahora piensan que la Tierra puede haber sido tibia y acuosa desde el principio.�Las rocas m�s antiguas del registro sugieren que partes de la corteza del planeta se hab�an�enfriado y solidificado hace 4.400 millones de a�os. � El ox�geno en esas rocas antiguas sugiere que el planeta ten�a agua (evidencia de is�topos de ox�geno de antiguos circones para agua l�quida en la superficie de la Tierra hace 4.300 millones de a�os)�hace�ya 4,300 millones de a�os. � Y en lugar de un bombardeo final de �poca, los ataques de meteoritos podr�an haberse reducido lentamente a medida que el sistema solar se asentaba en su configuraci�n actual.
En conjunto, la �ltima evidencia de la antigua Tierra y de la Luna es pintar una imagen de una Tierra Hadeana muy diferente: un mundo s�lido, templado, meteorito claro y acuoso, un Ed�n�desde el principio�... � � � � Antiguos Indicios � Hace unos 4.540 millones de a�os, la Tierra se estaba formando a partir del polvo y las rocas sobrantes del nacimiento del sol. � Peque�as sobras solares azotaban continuamente a la Tierra, la calentaban y la dotaban de materiales radiactivos, que luego la calentaban desde adentro.�Los oc�anos de magma cubrieron la superficie de la Tierra. � En aquel entonces, la Tierra no era tanto un planeta rocoso como una bola de lava incandescente.�No mucho despu�s de que la Tierra se fusionara, un planeta caprichoso lo golpe� con una fuerza incre�ble, posiblemente�vaporizando la Tierra de nuevo y formando la luna. � Los golpes de meteoritos continuaron, algunos excavaron cr�teres de 1,000 kil�metros de di�metro. � En el�paradigma est�ndar del e�n Hadeano, estos ataques culminaron en un asalto denominado�Bombardeo Pesado Tard�o, tambi�n conocido como el�cataclismo lunar, en el que los asteroides emigraron al sistema solar interno y golpearon los planetas rocosos. � A lo largo de esta era primitiva, que termin� hace unos 3.800 millones de a�os, la Tierra estaba fundida y no pod�a soportar una corteza de roca s�lida, y mucho menos vida.� � �
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Lucy Reading-Ikkanda Revista Quanta � � Pero a partir de hace una d�cada, esta historia comenz� a cambiar, gracias en gran medida a peque�os cristales llamados�zircones. � Las gemas, que a menudo son m�s o menos del tama�o del per�odo al final de esta oraci�n, hablaban de un mundo m�s fresco, m�s h�medo y m�s habitable que hace 4.3 billones de a�os. � En los �ltimos a�os, los f�siles en las antiguas rocas reforzaron la historia de zircones de climas m�s tranquilos.�Los microf�siles torn�dicos del Crat�n de Pilbara son el �ltimo ejemplo. � Hoy en d�a, la evidencia m�s antigua de vida posible -que muchos cient�ficos dudan o rechazan rotundamente- tiene al menos 3,770 millones de a�os y puede ser de una incre�ble antig�edad de 4,28 mil millones de a�os. � En marzo de 2017,�DominicPapineau, un geoqu�mico del University College London, y su alumno�Matthew Dodd�describieron los f�siles similares a tubos en un afloramiento en Quebec que data del s�tano de la historia de la Tierra. � La formaci�n, llamada�Nuvvuagittuq�Greenstone Belt, es un fragmento del suelo oce�nico primitivo de la Tierra.�Los f�siles, aproximadamente la mitad del ancho de un cabello humano y de apenas medio mil�metro de largo, fueron enterrados en su interior. � Est�n hechos de un �xido de hierro llamado hematita y pueden ser ciudades fosilizadas construidas por comunidades microbianas hace hasta 4.28 mil millones de a�os, dijo Dodd. � �
La roca roja brillante en el Nuvvuagittuq Greenstone Belt parece contener microf�siles en forma de tubo
data de hace al menos 3.770 millones de a�os.� �
Existen estructuras similares en los oc�anos de hoy en d�a, donde las comunidades de microbios y gusanos tubulares de aspecto sangriento florecen alrededor�de las oscuras chimeneas humeantes de humo-negro. � Dodd encontr� los tubos cerca del grafito y con "rosetas" de carbonato, peque�os anillos de carbono que contienen materiales org�nicos. � Las rosetas se pueden formar a trav�s de diversos procesos no biol�gicos, pero Dodd tambi�n encontr� un mineral llamado�apatita, que seg�n �l es diagn�stico de la actividad biol�gica. � Los investigadores tambi�n analizaron las variantes, o is�topos, de carbono dentro del grafito.�En general, a los seres vivos les gusta utilizar los is�topos m�s livianos, por lo que se puede usar una gran cantidad de carbono 12 sobre carbono 13 para inferir actividad biol�gica pasada. � El grafito cerca de las rosetas tambi�n sugiri� la presencia de vida. � En conjunto, los tubos y la qu�mica que los rodea sugieren que son restos de una comunidad microbiana que viv�a cerca de un respiradero hidrotermal en el oc�ano profundo, dijo Dodd. � Los ge�logos debaten la edad exacta del cintur�n de rocas donde fueron encontrados, pero coinciden en que incluye una de las formaciones de hierro m�s antiguas, si no la m�s antigua, en la Tierra. � Esto sugiere que los f�siles tambi�n son viejos, mucho m�s antiguos que cualquier cosa anterior y mucho m�s antigua de lo que muchos cient�ficos hab�an cre�do posible. � �
Los microf�siles se parecen a la
vida marina que crece cerca de los respiraderos hidrotermales de
aguas profundas.� � � Luego, en septiembre de 2017, investigadores en Jap�n�publicaron�(Early Trace of Life from 3.95 Billion Years Sedimentary Rocks in Labrador, Canada) un examen de hojuelas de grafito de una roca sedimentaria de 3.95 mil millones de a�os llamada�Saglek Block�en Labrador, Canad�. � Yuji Sano�y�Tsuyoshi Komiya�de la Universidad de Tokio argumentaron que la relaci�n carbono-is�topo de su grafito indica que tambi�n fue creado por la vida. � Pero los copos de grafito no iban acompa�ados de ninguna caracter�stica que pareciera un f�sil;�Adem�s, la historia de la roca circundante es turbia, lo que sugiere que el carbono puede ser m�s joven de lo que parece. � M�s al este, en el sudoeste de Groenlandia, otro equipo tambi�n hab�a encontrado evidencia de vida antigua. � En agosto de 2016,�Allen Nutman�de la Universidad de Wollongong en Australia y sus colegas�informaron�haber encontrado estromatolitos, restos f�siles de microbios, desde hace 3.700 millones de a�os. � �
Allen Nutman prospeccionando microf�siles antiguos
en el cintur�n de Isua en el sur de Groenlandia.� � � Muchos ge�logos han sido esc�pticos de cada afirmaci�n. � Los f�siles de Nutman, por ejemplo, provienen del�cintur�n de Isua�en el sur de Groenlandia, hogar de las rocas sedimentarias m�s antiguas conocidas en la Tierra.�Pero el cintur�n de Isua es dif�cil de interpretar. � Del mismo modo que los procesos no biol�gicos pueden formar las rosetas de carbono de Dodd, la qu�mica b�sica puede formar muchas estructuras estratificadas sin la ayuda de la vida, lo que sugiere que pueden no ser estromatolitos sino pretendientes sin vida. � Adem�s, tanto el Nuvvuagittuq Greenstone Belt como el Isua Belt se han calentado y aplastado durante miles de millones de a�os, un proceso que funde y recristaliza las rocas, transform�ndolas de su estado sedimentario original.
En cuanto a su trabajo con los�f�siles de Pilbara Craton, sin embargo, Valley es mucho menos circunspecto. � �
Los estromatolitos forman peque�os mont�culos ondulados en roca sedimentaria.
Las l�neas verticales son cortes realizados por los investigadores.� � � � � Se�ales de vida � Los microf�siles tornados estaban en el Craton de Pilbara durante 3,465 millones de a�os antes de ser separados de su roca natal, empacados en una caja y enviados a California. � El paleobi�logo�William Schopf�de UCLA�public��su descubrimiento de los extra�os garabatos en 1993 e identific� 11 taxones microbianos distintos en las muestras. � Los cr�ticos dijeron que las formas se podr�an haber�hecho por procesos no biol�gicos, y los ge�logos han argumentado�una cosa y otra�en los a�os posteriores.�El a�o pasado, Schopf envi� una muestra a Valley, que es un experto con un instrumento s�per sensible para medir proporciones de is�topos, llamado espectr�metro secundario de masa de iones. � El equipo de Valley descubri� que algunos de los f�siles aparentes ten�an la misma relaci�n carbono-is�topo que las bacterias fotosint�ticas modernas. � Otros tres tipos de f�siles ten�an las mismas proporciones que los microbios que se alimentan de metano o que producen metano.�Adem�s, las proporciones de is�topos se correlacionan con especies espec�ficas que ya hab�an sido identificadas por Schopf. � Las ubicaciones donde fueron medidas estas proporciones de is�topos correspond�an a las formas de los microf�siles en s�, dijo Valley, agregando que son las muestras m�s antiguas que se parecen a los f�siles tanto f�sica como qu�micamente. � �
John Valley en su laboratorio de espectr�metro de masas
en la Universidad de Wisconsin, Madison.� � � Si bien no son las muestras m�s antiguas del registro, suponiendo que se acepta la procedencia de las rocas descritas por Dodd, Komiya y Nutman, las miniaturas cicl�nicas de Schopf y Valley tienen una distinci�n importante:
La presencia de tantos �ndices diferentes de is�topos de carbono sugiere que la roca representa una comunidad compleja de organismos primitivos. � Las formas de vida deben haber tenido tiempo de evolucionar en iteraciones interminables.�Esto significa que deben haberse originado incluso antes de hace 3,465 millones de a�os. � Y eso significa que nuestros ancestros m�s antiguos son muy, muy viejos, de hecho. � � � � Mundo Acuoso � Los f�siles no fueron la primera se�al de que la Tierra primitiva pudo haber sido�ed�nica en�lugar de�infernal. � Las rocas en s� comenzaron a proporcionar esa evidencia ya en 2001. Ese a�o,�John Valley�encontr� zircones que suger�an que el planeta ten�a una corteza hace unos 4.400 millones de a�os. � Los zircones�son minerales cristalinos que contienen silicio, ox�geno, zirconio y a veces otros elementos.�Se forman dentro del magma y, como algunos cristales de carbono m�s conocidos, los zircones son para siempre, pueden durar m�s que las rocas en las que se forman y soportar indescriptibles eones de presi�n, erosi�n y deformaci�n. � Como resultado, son las �nicas rocas sobrantes Hadeanas, lo que las convierte en valiosas�c�psulas de tiempo. � Valley astill� algunas de las colinas de Jack Hills, en el oeste de Australia, y descubri� is�topos de ox�geno que suger�an que el cristal se hab�a formado a partir de material que hab�a sido alterado por agua l�quida. � Esta parte sugerida de la corteza terrestre se hab�a enfriado, solidificado y albergaba agua al menos 400 millones de a�os antes que las rocas sedimentarias m�s antiguas conocidas. � Si hab�a agua l�quida, probablemente hab�a oc�anos enteros, dijo Valley. � Otros zircones mostraron lo mismo.
Los zircones sugieren que puede haber habido vida. � En una investigaci�n publicada en 2015,�Elizabeth Bell�y sus coautores�presentaron evidencia�de grafito incrustado en un diminuto cristal de circonio de 4.100 millones de a�os del mismo Jack Hills. � La mezcla de is�topos de carbono del grafito apunta a or�genes biol�gicos, aunque el hallazgo es, una vez m�s,�acaloradamente debatido.
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Una radiograf�a de una muestra de zirconio de 4,100 millones de a�os de antig�edad
revela manchas oscuras hechas por dep�sitos de carbono.� (Departamento de Tierra, Energ�a y Ciencias Ambientales, Universidad de Stanford, Stanford, CA) � � Si las se�ales en las rocas antiguas son verdaderas, nos est�n diciendo que la�vida estaba en�todas partes, siempre ... � En casi todos los lugares donde los cient�ficos miran, est�n encontrando evidencia de la vida y su qu�mica, ya sea en forma de f�siles en s� o de los restos de los movimientos de hace mucho tiempo de la vida. � Lejos de ser quisquillosa y delicada, la vida puede haberse arraigado en las peores condiciones imaginables.
O tal vez no... � Quiz�s la Tierra estaba bien.�Tal vez esos impactos no fueron un fuego tan r�pido como todos pensaron.� � � � � Evidencia de una paliza � Sabemos que la Tierra y todo lo dem�s fue bombardeado por asteroides en el pasado. � La Luna, Marte, Venus y Mercurio son testigos de esta paliza primordial.�La pregunta es cu�ndo y por cu�nto tiempo. � Basados en gran medida en muestras del Apolo tra�das a casa por astronautas que caminan en la luna, los cient�ficos llegaron a creer que, en la era andina de la Tierra, hab�a al menos dos �pocas distintas de mil millones de a�os del sistema solar.
Ese se llama�Bombardeo Pesado Tard�o, o el cataclismo lunar. � Al igual que con la mayor�a de las cosas en geoqu�mica, la evidencia de un bombardeo desgarrador del mundo, un evento en las escalas m�s grandes imaginables, se deriva de lo muy, muy peque�o. � Los is�topos de potasio y arg�n en las muestras de Apolo sugirieron fragmentos de la luna que se derritieron repentinamente unos 500 millones de a�os despu�s de su formaci�n.�Esto fue tomado como evidencia de que fue volado dentro de una pulgada de su vida. � Los zircones tambi�n proporcionan evidencia f�sica tentativa de un escape del infierno de la era tard�a.�Algunos circones contienen minerales "impactados", evidencia de calor extremo y presi�n que pueden ser indicativos de algo horrendo. � Muchos son de menos de 3 mil millones de a�os, pero Bell�encontr��un circ�n que sugiere un calentamiento r�pido y extremo hace unos 3.900 millones de a�os, una posible firma del�Bombardeo Pesado Tard�o.
Hasta ahora,�no hay otras se�ales, dijo�Aaron Cavosie�de la Universidad Curtin en Australia. � �
Los cr�teres en la luna han sido tomados como evidencia para el Bombardeo Pesado Tard�o, pero reevaluaciones de la evidencia geol�gica de las rocas lunares de Apolo arroja dudas sobre si los bombardeos de asteroides
durante la era Hadeana fueron tan severos como se pensaba.� � � � � Rocas Lunares � En 2016,�Patrick Boehnke, ahora en la Universidad de Chicago, ech� otro vistazo a las muestras originales de Apolo, que durante d�cadas han sido la principal evidencia a favor del Bombardeo Pesado Tard�o. � �l y�Mark Harrison de�la UCLA�volvieron a�analizar los is�topos de arg�n�y llegaron a la conclusi�n de que las rocas del Apolo podr�an haber sido golpeadas muchas veces desde que cristalizaron de la luna natal, lo que podr�a hacer que las rocas parezcan m�s j�venes de lo que realmente son.
Existe la posibilidad de que los astronautas de las seis�misiones Apollo�muestren rocas de un solo asteroide, cuya eyecci�n se disemin� por todo el lado de nuestro sat�lite que mira hacia la Tierra. � Adem�s, las sondas que orbitan la luna como la�sonda espacial�Gravity Recovery and Interior Laboratory�(�GRAIL�) y el�Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) han encontrado alrededor de�100 cr�teres previamente desconocidos, incluido un aumento en los impactos hace 4.300 millones de a�os.
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� Bill�Bottke, que estudia los asteroides y la din�mica del sistema solar, es uno de varios investigadores que presentan explicaciones modificadas. � �l ahora favorece un lento repunte en el bombardeo, seguido de un declive gradual. � Otros piensan que no hubo un bombardeo tard�o, y en cambio los cr�teres en la luna y otros cuerpos rocosos son remanentes del primer tipo de billares, el proceso natural de construcci�n de planetas.
� � � La vida toma control � Mientras se desarrolle, los cient�ficos debatir�n cuestiones mucho m�s importantes que las din�micas tempranas del sistema solar.� � Si algunas de las nuevas pruebas realmente representan impresiones de vida primitiva, entonces�nuestros antepasados pueden ser�mucho m�s antiguos�de lo que pensamos. � La vida pudo haber surgido en el momento en que el planeta fue susceptible a ella, en el momento en que se enfri� lo suficiente como para contener agua l�quida.
Si no hubo una esterilizaci�n masiva hace 3,900 millones de a�os, o si unos pocos ataques masivos de asteroides limitaron la destrucci�n a un solo hemisferio, entonces los antepasados m�s antiguos de la Tierra pueden haber estado aqu� desde los d�as m�s nublados del nacimiento del planeta. � Y eso, a su vez, hace que�la noci�n de vida en otra parte del cosmos parezca�menos�inveros�mil.�La vida podr�a ser capaz de soportar condiciones horrendas mucho m�s f�cilmente de lo que pensamos. � Es posible que no necesite mucho tiempo para afianzarse.�Puede surgir temprano y con frecuencia, y a�n puede dar vida al universo. � Sus formas interminables, desde los microbios de fabricaci�n de tubos hasta la baba acumulada, pueden ser demasiado peque�as o simples para comunicarse de la misma manera que la vida en la Tierra, pero no ser�an menos reales ni menos vivas. � � � |
