Estos resultados cuestionan el escenario dominante según el cual estos elementos habrían sido añadidos mayoritariamente después por un "aporte tardío" (late veneer) de meteoritos ricos en volátiles.
Formación de la Tierra / @IPGP.
La teoría del aporte tardío puesta en duda
Desde hace más de cincuenta años, el modelo llamado late veneer ("aporte tardío") ocupa un lugar central en las teorías de formación de la Tierra. Según esta hipótesis, durante la diferenciación inicial del planeta —cuando el núcleo metálico se separó del manto— los elementos con afinidad por el hierro habrían sido casi enteramente arrastrados hacia el centro. El manto, por tanto, habría sido fuertemente empobrecido en elementos volátiles como el azufre (S), el selenio (Se) y el telurio (Te).
Para explicar sus abundancias actuales, habría sido necesario un aporte posterior de materiales extraterrestres, en particular meteoritos carbonáceos, que enriquecieron la Tierra después de la formación de su núcleo. Estos nuevos experimentos muestran que este escenario debe ser profundamente reevaluado.
Reproducir las condiciones extremas de la Tierra primitiva
Para probar directamente esta hipótesis, los investigadores reprodujeron en laboratorio las condiciones extremas reinantes durante la formación del núcleo terrestre, comparables a las de un océano magmático profundo.
Los experimentos se realizaron en el IPGP utilizando una celda de yunques de diamante calentada por láser. Los análisis nanométricos de la distribución de los elementos entre metal y silicato se llevaron a cabo en el Sincrotrón Europeo (ESRF) en Grenoble.
Estos resultados se basan ahora en mediciones realizadas en las condiciones realmente pertinentes para la formación del núcleo, y no en estimaciones probabilísticas derivadas de experimentos a menor presión y menor temperatura que hasta ahora respaldaban la hipótesis de un aporte tardío masivo.
Una Tierra rica en volátiles desde su crecimiento
Los resultados muestran que, en estas condiciones realistas de formación del núcleo, el azufre, el selenio y el telurio son menos fuertemente atraídos hacia el núcleo de lo que indicaban los experimentos realizados a menor presión. Es decir, el manto terrestre podría haber conservado una fracción significativa de estos elementos desde la diferenciación inicial del planeta.
Los modelos derivados de estos nuevos datos indican que el aporte tardío —si existió— habría estado limitado a aproximadamente el 0,1 % de la masa de la Tierra, es decir, entre cuatro y cinco veces menos que las estimaciones clásicas.
Estos resultados sugieren, por tanto, que el presupuesto de elementos volátiles de la Tierra —y potencialmente una parte importante de su agua— se estableció principalmente durante la acreción inicial, durante el crecimiento mismo del planeta, y no durante un episodio tardío mayor.
Implicaciones para el origen de la habitabilidad
Esta revisión del escenario de acreción terrestre modifica profundamente nuestra comprensión del origen de los elementos esenciales para la vida. Si los volátiles se incorporaron progresivamente desde las primeras etapas de formación planetaria, esto significa que la habitabilidad de un planeta podría depender más de su historia de acreción temprana que de un evento tardío excepcional.
Los resultados abren así nuevas perspectivas sobre la formación de los planetas telúricos y la distribución de los elementos volátiles en el Sistema Solar.