La formación de la tierra
Determinar cómo se formó la Tierra no es fácil. Puede pensar que necesita que Sherlock Holmes lo haga porque sucedió hace mucho tiempo y no hubo testigos presenciales. No hay ningún artículo de periódico para leer, videos de YouTube para ver ni personas para entrevistar. Pero los científicos ciertamente pueden buscar pistas que los guíen en la dirección correcta.
La ciencia moderna tiene herramientas que ayudan a determinar la edad de las rocas, pero hay algunos problemas. Primero, los volcanes en erupción cubren gradualmente la Tierra y reemplazan la tierra con nueva roca fresca que esconde la roca más vieja debajo. Es como un criminal que toma un paño y se limpia las huellas dactilares. Y luego está el hecho de que solo podemos excavar hasta cierto punto bajo tierra, por lo que no podemos decir qué edad tienen las rocas que podríamos encontrar realmente en el fondo.
Pero como Sherlock Holmes, los científicos son inteligentes y han descubierto muchas cosas. Antes de que se formara el sol, estaba rodeado por un disco de polvo, rocas y metales. Creemos que el sol se formó antes que los planetas, a partir de una nebulosa , que es una nube formada por pedazos y piezas que quedan de estrellas viejas que han explotado. La fuerza de la gravedad une todo en el universo, y se cree que la gravedad juntó esos trozos de roca para formar los planetas de nuestro sistema solar que conocemos y amamos hoy.
Sin embargo, no fue un proceso fácil. Al principio, la Tierra contenía mares de magma caliente, que se enfrió muy lentamente durante varios cientos de millones de años. También había muchas rocas aleatorias que golpeaban constantemente la Tierra. Pero, ¿cómo sabemos todo esto con seguridad? ¿Qué pistas nos llevaron a estas ideas?
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Evidencia de la formación de la Tierra
Tenemos buena evidencia de la formación de la Tierra, pero todavía estamos recolectando más hoy. Una pieza del rompecabezas es el envejecimiento de las rocas, un proceso llamado datación por radiocarbono . Este proceso utiliza lo que los científicos saben sobre los materiales radiactivos , que son materiales que son inestables pero que gradualmente se convierten en un material estable con el tiempo. Conocemos la velocidad de ese proceso, por lo que al observar la cantidad de elementos radiactivos que quedan en una roca, podemos hacer algunos cálculos matemáticos para averiguar qué edad tienen esas rocas.
¡Con esto, los científicos pudieron envejecer rocas que tenían 3.500 millones de años! Entonces sabían que la Tierra debía ser al menos así de vieja. Pero más tarde, encontraron rocas aún más antiguas hechas de cristales de silicato de circonio en Australia y determinaron que su edad era de 4.300 millones de años.
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Pero, ¿cómo sabemos que no hay rocas más antiguas para encontrar? Solo podemos cavar tan profundo en la Tierra, por lo que para ir más lejos tenemos que mirar al espacio. Al observar las rocas de Marte, los asteroides, la luna y los meteoritos de otros planetas, podemos ver la antigüedad de otras partes de nuestro sistema solar. Hasta ahora, lo más antiguo encontrado es un asteroide que golpeó la Tierra hace 5000 años en Arizona, y data de 4.53 a 4.58 mil millones de años. Sabemos que todo el sistema solar se formó aproximadamente al mismo tiempo, e incluso contiene la misma mezcla de materiales. Entonces, esto nos dice que la Tierra también tiene al menos 4.530 millones de años.
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Pero, ¿cómo sabemos que el sistema solar se formó de la forma en que lo hizo? Las leyes de la gravedad que nos dio Newton explican por qué los planetas orbitan alrededor del sol de la manera en que lo hacen y por qué nuestro sistema solar orbita el centro de la galaxia Vía Láctea. Explican por qué las bolas caen al suelo y cómo los cohetes de la NASA llegan de forma segura al espacio. Todo lo que vemos encaja con estas leyes y nos ayuda a descubrir cómo se formó el sistema solar.
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Hay otras pruebas: los sistemas solares jóvenes que aún se están formando se ven como esperaríamos, la mayoría del sistema solar orbita en la misma dirección y los planetas cercanos al sol contienen menos hidrógeno que los más alejados.
¿Qué pasa con los primeros años violentos y desordenados de la Tierra? Bueno, hemos descubierto que solo las rocas más antiguas contienen algo llamado neodimio-142, que se formaría a medida que el magma se enfriara. También pensamos que la luna pudo haberse formado cuando un cuerpo gigante golpeó la Tierra y puso un trozo en órbita, porque la luna está hecha de material que es el mismo que el manto dentro de la Tierra.
Todas estas cosas juntas nos dan una fuerte evidencia de cómo y cuándo se formó la Tierra. Cuando toda la evidencia apunta a la misma respuesta, es una buena apuesta que es la verdad. Puede que el caso no esté cerrado, pero ciertamente es suficiente para convencer a un jurado.
Resumen de la lección
La Tierra se formó hace al menos 4.530 millones de años. La gravedad extrajo material de una nebulosa de roca, gas y polvo hacia un disco giratorio. El sol se formó en el centro y luego el disco se fusionó en los planetas. La Tierra Joven contenía mares de magma y tenía impactos regulares de asteroides. Sabemos estas cosas a partir de una mezcla de las leyes de la física, la datación por radiocarbono, los estudios de los elementos que se encuentran en diferentes rocas y las observaciones del universo.
La datación por radiocarbono nos dice la edad de las rocas. Las rocas más antiguas que hemos encontrado en la Tierra tienen 4.530 millones de años, y hemos encontrado rocas de una edad similar que provienen de la Luna, meteoritos e incluso Marte. La edad de todo el sistema solar parece ser similar, al igual que los elementos que se encuentran en las rocas a lo largo de él. Por último, hemos notado que los objetos del sistema solar orbitan alrededor del sol en la misma dirección, que las estrellas jóvenes en otras partes del universo tienen escombros a su alrededor y que los planetas más cercanos al sol tienen la menor cantidad de hidrógeno. Todas estas cosas encajan perfectamente con nuestras ideas sobre cómo se formó la Tierra.
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