Los cráteres de impacto más antiguos de la Tierra están desapareciendo
Localizar en la superficie de la Tierra cráteres de impacto producidos hace más de 2.000 millones de años puede resultar infructuoso debido al borrado de huellas por la erosión.
Es la conclusión de un nuevo estudio publicado en Journal of Geophysical Research Planets.
Los geólogos han encontrado evidencia de impactos, como eyecciones (material arrojado lejos del impacto), rocas derretidas y minerales de alta presión de hace más de 3.500 millones de años. Pero los cráteres reales de hace tanto tiempo han permanecido esquivos. Las estructuras de impacto conocidas más antiguas del planeta, que es como los cientÃficos llaman a estos cráteres masivos, tienen solo unos 2.000 millones de años. Nos faltan dos mil quinientos millones de años de megacráteres.
El paso constante del tiempo y el incesante proceso de erosión son los responsables de la brecha, según Matthew S. Huber, cientÃfico planetario de la Universidad de Western Cape en Sudáfrica que estudia las estructuras de impacto y dirigió el nuevo estudio.
"Es casi una casualidad que las viejas estructuras que tenemos se conserven", dijo Huber en un comunicado. "Hay muchas preguntas que podrÃamos responder si tuviéramos esos cráteres más antiguos. Pero esa es la historia normal en geologÃa. Tenemos que hacer una historia a partir de lo que está disponible".
Los geólogos a veces pueden detectar cráteres ocultos y enterrados utilizando herramientas geofÃsicas, como imágenes sÃsmicas o mapas de gravedad. Una vez que han identificado las posibles estructuras de impacto, pueden buscar restos fÃsicos del proceso de impacto para confirmar su existencia, como eyecciones y minerales de impacto.
La gran pregunta para Huber y su equipo era cuánto de un cráter puede ser barrido por la erosión antes de que desaparezcan los últimos rastros geofÃsicos persistentes. Los geofÃsicos han sugerido que 10 kilómetros de erosión vertical borrarÃan incluso las estructuras de mayor impacto, pero ese umbral nunca se habÃa probado en el campo.
Para averiguarlo, los investigadores excavaron en una de las estructuras de impacto conocidas más antiguas del planeta: el cráter Vredefort en Sudáfrica. La estructura tiene unos 300 kilómetros de ancho y se formó hace unos 2.000 millones de años cuando un impactador de unos 20 kilómetros de ancho se estrelló contra el planeta.
El impactador golpeó con tal energÃa que la corteza y el manto se levantaron donde ocurrió el impacto, dejando una cúpula a largo plazo. Más lejos del centro, surgieron crestas de roca, los minerales se transformaron y la roca se derritió. Y luego el tiempo siguió su curso, erosionando unos 10 kilómetros desde la superficie en dos mil millones de años.
Hoy, todo lo que queda en la superficie es un semicÃrculo de colinas bajas al suroeste de Johannesburgo, que marca el centro de la estructura, y algunos signos más pequeños que revelan el impacto. La diana, causada por el levantamiento del manto, aparece en los mapas de gravedad, pero más allá del centro, falta evidencia geofÃsica del impacto.
"Ese patrón es una de las últimas firmas geofÃsicas que aún es detectable, y eso solo ocurre en las estructuras de impacto de mayor escala", dijo Huber. Debido a que solo quedan las capas más profundas de la estructura, los otros rastros geofÃsicos han desaparecido.
Pero está bien, porque Huber querÃa saber cómo de confiables son esas capas profundas para registrar impactos antiguos desde una perspectiva mineralógica y geofÃsica.
"La erosión hace que estas estructuras desaparezcan de arriba hacia abajo", dijo Huber. "Asà que fuimos de abajo hacia arriba".
Los investigadores tomaron muestras de núcleos de roca a lo largo de un transecto de 22 kilómetros y analizaron sus propiedades fÃsicas, buscando diferencias en densidad, porosidad y mineralogÃa entre rocas impactadas y no impactadas. También modelaron el evento de impacto y cuáles serÃan sus efectos en la fÃsica de rocas y minerales y lo compararon con lo que vieron en sus muestras.
Lo que encontraron no fue alentador para la búsqueda de los cráteres más antiguos de la Tierra. Si bien quedaron algunos minerales y derretimiento de impacto, las rocas en las crestas exteriores de la estructura de Vredefort eran esencialmente indistinguibles de las rocas sin impacto que las rodeaban cuando se veÃan a través de una lente geofÃsica.
"Ese no era exactamente el resultado que esperábamos", dijo Huber. "La diferencia, donde la hubo, fue increÃblemente silenciosa. Nos tomó un tiempo entender realmente los datos. Diez kilómetros de erosión y toda la evidencia geofÃsica del impacto simplemente desaparece, incluso con los cráteres más grandes", confirmando lo que los geofÃsicos habÃan estimado previamente.
Los investigadores atraparon a Vredefort justo a tiempo; si ocurre mucha más erosión, la estructura de impacto desaparecerá. Las probabilidades de encontrar estructuras de impacto enterradas de hace más de 2.000 millones de años son bajas, dijo Huber.
"Para que un cráter de impacto arcaico se conserve hasta hoy, tendrÃa que haber experimentado condiciones de conservación realmente inusuales", dijo Huber. "Pero entonces, la Tierra está llena de condiciones inusuales. Asà que tal vez haya algo inesperado en alguna parte, asà que seguimos buscando", dijo.
