Las rocas más viejas

Durante años, los geólogos han tratado de encontrar sobre la superficie terrestre rocas viejas de las que poder deducir la historia primitiva del planeta. No es fácil, ya que hay que hallar rocas que solidificaran hace miles de millones de años y que han permanecido en el suelo desde entonces sin sufrir grandes alteraciones.

Hace algunos años, Samuel A. Bowring, de la Universidad de Washington en San Luis, y sus colegas, descubrieron unas rocas en el noroeste de Canadá que tenían 3960 millones de años. Al parecer se habían formado cuando la Tierra tenía sólo 600 millones de años, es decir, la octava parte de su edad actual.

¿Cómo es posible saber la edad de las rocas? La respuesta está en unos diminutos cristales de circón que hay en el interior de las rocas. El circón es «silicato de circonio», una sustancia rocosa que contiene átomos de circonio, un metal de presencia considerable, junto con átomos de silicio y oxígeno.

Cuando se forman cristales de circón, crean redes regulares de átomos de circonio, silicio y oxígeno. Hay, desde luego, otros tipos de átomos metálicos en las inmediaciones. Algunos de estos átomos encajan en la red y pueden reemplazar ocasionalmente a algún átomo de circonio. Otros átomos metálicos no tienen esta posibilidad y se mantienen fuera del minúsculo cristal.

Lo insólito de los cristales de circón es que pueden albergar átomos de uranio absorbidos de los alrededores, pero no los de plomo. El resultado es que los cristales de circón contienen pequeñas cantidades de uranio pero no de plomo.

No tienen plomo, al menos en principio, pero acaban teniéndolo porque los átomos de uranio son radiactivos. De vez en cuando alguno de ellos se desintegra y forma un segundo tipo de átomo radiactivo que a su vez se descompone en un tercero, y así sucesivamente. Finalmente, las desintegraciones forman un átomo de plomo, estable y permanente.

La desintegración del uranio no es muy rápida. En realidad es tan lenta que, para que la mitad del uranio de un cristal de circón se convierta en plomo, se necesitan 4500 millones de años. Por otro lado, la desintegración es muy regular y sigue unas reglas muy sencillas que se han reproducido con precisión en el laboratorio. Si se analiza un cristal de circón y se calcula el porcentaje de uranio y de plomo, se puede calcular cuánto tiempo le ha costado al uranio desintegrarse y producir el plomo, lo cual, a su vez, indica la edad de la roca.

Por supuesto las cosas no son tan sencillas como parecen. Realizar las medidas propiamente dichas e interpretarlas adecuadamente no siempre es fácil. Lo lógico sería tomar el cristal de circón entero y analizar el contenido de plomo y uranio. Por desgracia, nada es perfecto. El cristal de circón contendrá diminutas fracturas casi imperceptibles por entre las cuales el plomo se desintegra.

Es preciso, pues, analizar distintas partes del diminuto cristal para encontrar las más ricas en contenido de plomo y, en consecuencia, con pérdidas mínimas.

Con tal objeto, Bowring llevó sus rocas a Australia, donde contaba con el aparato adecuado para este tipo de medidas. Disparó un haz de partículas cargadas al cristal de circón, y la energía del impacto vaporizó unas dos milésimas de microgramo de material. Se analizó este minúsculo fragmento de vapor de circón mediante un aparato llamado «espectrómetro de masa», que calcula el plomo, prácticamente átomo por átomo. Y así se descubrió que las rocas tenían 3960 millones de años.

Aunque parezca mentira, se han encontrado cristales de circón todavía más antiguos. Diminutos cristales de circón descubiertos en rocas australianas han contabilizado 4300 millones de años. Sin embargo, estos cristales estaban en el interior de rocas relativamente jóvenes. En otros tiempos debieron de formar parte de rocas muy viejas, pero la erosión descompuso las rocas y los cristales se incorporaron a otras más nuevas. La mera existencia de los cristales de circón antiquísimos no aclara los orígenes de la Tierra. Necesitamos encontrarlos en su roca original, y es dudoso que los geólogos lo consigan alguna vez.

Mientras tanto, las rocas del noroeste de Canadá resultan de interés. Son de naturaleza granítica: del tipo de rocas de que están hechos los continentes de la Tierra. Esto indica que hace casi 4000 millones de años ya existían continentes en la Tierra.

Además, estas rocas graníticas no han proporcionado lo que se debería esperar de unas rocas primitivas. Los descubrimientos de los geólogos demuestran que tales rocas graníticas han evolucionado de predecesoras más sencillas. Lo cual quiere decir que, hace 4000 millones de años, la Tierra ya había sufrido cambios complejos desde el momento de su formación.