Redacción NM
Los científicos han descifrado los orígenes misteriosos de los minerales de la Tierra y detallado su formación diversa durante miles de millones de años, encontrando evidencia del papel del agua y elementos raros en su formación, así como 297 que son anteriores al nacimiento de nuestro planeta.
La naturaleza creó el 40 por ciento de las 5659 especies minerales reconocidas de la Tierra y, en algunos casos, usó más de 15 recetas únicas para producir su estructura cristalina y composición química.
Los científicos descubrieron que el agua desempeñó un papel dominante en la formación de más del 80 por ciento de las especies minerales y que 41 elementos de tierras raras, incluidos arsénico, cadmio, oro, mercurio, plata, titanio, zinc, uranio y tungsteno, son componentes esenciales de aproximadamente 2.400 de los minerales del planeta.
La naturaleza ha utilizado 21 formas diferentes en los últimos 4.500 millones de años para crear pirita, también conocida como oro de los tontos, el campeón mundial de minerales de diversos orígenes.
«Este trabajo cambia fundamentalmente nuestra visión de la diversidad de minerales en el planeta», dice el Dr. Robert Hazen, coautor del estudio y científico del personal del Laboratorio de la Tierra y los Planetas, Carnegie Institution for Science, en Washington DC, en a declaración.
Nueve de las 5.659 especies minerales reconocidas encuestadas por científicos surgieron a través de 15 o más procesos físicos, químicos y/o biológicos diferentes, que incluían todo, desde la formación casi instantánea por rayos o impactos de meteoritos, hasta cambios causados por interacciones agua-roca o transformaciones a altas presiones y temperaturas que abarcan cientos de millones de años.
Los científicos descubrieron que la pirita, conocida como oro de los tontos, se ha formado de 21 formas diferentes, lo que la convierte en la campeona de diversos orígenes.
La pirita se puede formar a altas y bajas temperaturas, con y sin agua, con la ayuda de microbios y también en ambientes hostiles donde la vida no juega ningún papel.
En contraste, los diamantes se han originado en al menos nueve formas, incluida la condensación en las atmósferas que se enfrían de las estrellas viejas, durante el impacto de un meteorito y bajo una ultra alta presión caliente en las profundidades de la Tierra.
«Los minerales pueden ser clave para reconstruir toda la ‘vida pasada’ y predecir la ‘vida futura’ de la Tierra», dice un investigador. En la foto de arriba hay un impresionante ejemplo de Alberta, Canadá, de un biomineral: una intersección de minerales y vida.
«El notable trabajo de Hazen y Morrison proporciona una forma potencial de descubrir de manera predecible posibles minerales en la naturaleza», explica Anhuai Lu, presidente de la Asociación Mineralógica y profesor de la Facultad de Ciencias de la Tierra y el Espacio de la Universidad de Pekín en Beijing, China.
‘Los minerales pueden ser clave para reconstruir toda la ‘vida pasada’ y predecir la ‘vida futura’ de la Tierra’, y comprender la evolución de los minerales ‘ofrecerá un camino novedoso para que podamos explorar el espacio profundo y buscar vida extraterrestre y habitable planetas en el futuro.
Según el resumen del artículo, la línea de tiempo para la formación de minerales en la Tierra sugiere que la mayor parte de esa diversidad se estableció en los primeros 250 millones de años de existencia del planeta.
En la imagen de arriba: Beryl, el mineral más común que contiene el elemento berilio, viene en muchos colores hermosos, como la esmeralda, su nombre común.
Esto tiene implicaciones significativas para determinar si estamos verdaderamente solos en el universo.
«Si la vida es rara en el universo, entonces esta visión de una Tierra primitiva mineralógicamente diversa proporciona muchas más vías reactivas plausibles durante un período de tiempo más largo que los modelos anteriores», escriben los autores.
«Sin embargo, si la vida es un imperativo cósmico que emerge en cualquier mundo rico en minerales y agua, entonces estos hallazgos respaldan la hipótesis de que la vida en la Tierra se desarrolló rápidamente en las primeras etapas de la evolución planetaria».
Hace aproximadamente 4.450 millones de años, cuando el agua apareció por primera vez en la Tierra, las primeras interacciones agua-roca pueden haber producido hasta 350 minerales en ambientes marinos y terrestres cercanos a la superficie, dicen los investigadores. En la foto de arriba está la Tierra.
Una vez que tuvieron en cuenta la génesis de los minerales, los investigadores obtuvieron un total de más de 10.500 ‘tipos de minerales’, un término recién acuñado, que es aproximadamente un 75 por ciento más que las 6.000 especies de minerales reconocidas oficialmente por la Asociación Mineralógica Internacional.
‘¿Qué ambientes de formación de minerales ocurren en la Luna, Marte y otros mundos terrestres?’ preguntan los autores.
‘Si Marte tuviera (o todavía tiene) un ciclo hidrológico, ¿qué manifestaciones mineralógicas podríamos esperar?
«Por otro lado, si la Luna está realmente seca, ¿qué procesos paragenéticos quedan excluidos?»
Paragenético simplemente se refiere a un conjunto de minerales que se formaron juntos.
«El marcado contraste entre la gran dotación de minerales de la Tierra y la parsimonia mineralógica relativa de la Luna y Mercurio, así como la modesta diversidad que se encuentra en Marte, se debe a las diferentes influencias del agua», dicen los autores. En la foto, una imagen de Marte publicada por la Administración Nacional del Espacio de China.
«¿Y los cuerpos extraterrestres muestran procesos paragenéticos que no se ven en la Tierra, como el criovulcanismo en Titán?»
‘Hazen y sus colegas han cambiado esta forma de considerar los minerales. Además de la composición química y las propiedades físicas, Hazen enfatiza sus condiciones y contextos de formación, y aparece una nueva forma de ver los minerales”, dice el profesor Patrick Cordier, del Institut Universitaire de France.
“Los minerales se convierten en testigos, marcadores de la larga historia de la materia que toma forma en explosiones de supernovas, se concentra en sistemas planetarios en formación e incluso, en un planeta como la Tierra, acompaña el surgimiento y desarrollo de la vida.
‘La mayoría de los científicos producen datos, algunos tienen la suerte de hacer descubrimientos, pocos son los que transforman nuestra visión del mundo. Hazen es uno de ellos.
Su trabajo fue publicado en la revista Mineralogista estadounidense el 1 de julio
