Esa es la conclusión de un estudio realizado por Andrew Smye y Peter Kelemen, de las universidades Estatal de Pensilvania y de Columbia (Estados Unidos), respectivamente. El trabajo aparece publicado en la revista ‘Nature Geoscience’.

Durante miles de millones de años, los continentes de la Tierra se han mantenido notablemente estables, pero el secreto de su estabilidad ha desconcertado a los científicos durante más de un siglo.

Ahora, un nuevo estudio proporciona la evidencia más clara hasta la fecha de cómo los accidentes geográficos se volvieron y se mantuvieron tan estables, y el factor clave es el calor.

Los investigadores demostraron que la formación de una corteza continental estable -la que perdura durante miles de millones de años- requirió temperaturas superiores a los 900 grados en la corteza continental inferior del planeta.

Estas altas temperaturas fueron esenciales para la redistribución de elementos radiactivos como el uranio y el torio, los cuales generan calor al desintegrarse. Al desplazarse desde la base hasta la superficie de la corteza, se llevaron consigo el calor y permitieron que la corteza profunda se enfriara y se fortaleciera.

Las implicaciones del descubrimiento van más allá de la geología y abre caminos para aplicaciones modernas como la exploración de minerales críticos, que son esenciales para tecnologías modernas como teléfonos inteligentes, vehículos eléctricos y sistemas de energía renovable, y la búsqueda de planetas habitables.

Los procesos que estabilizaron la corteza terrestre también movilizaron tierras raras (litio, estaño y tungsteno). Es probable que los que promovieron la estabilidad de la corteza continental también se manifiesten en otros planetas similares a la Tierra, según los investigadores, lo que ofrece a los científicos planetarios nuevas pistas para buscar vida en otros mundos.

“Los continentes estables son un prerrequisito para la habitabilidad, pero para que logren esa estabilidad, deben enfriarse”, según Smye, quien añade: “Para enfriarse, deben desplazar todos estos elementos que producen calor (uranio, torio y potasio) hacia la superficie, ya que, si estos elementos permanecen en las profundidades, generan calor y derriten la corteza”.

La corteza continental tal y como se conoce ahora surgió en la Tierra hace unos 3.000 millones de años. Antes de esta época, tenía una composición claramente diferente a la de la moderna, rica en silicio.

Los científicos han considerado durante mucho tiempo que la fusión de la corteza preexistente es un ingrediente importante en la fórmula que produce las placas continentales estables que sustentan la vida. Sin embargo, antes de este estudio no se reconocía que la corteza debe alcanzar temperaturas extremas para estabilizarse.

“Básicamente, encontramos una nueva receta para crear continentes: necesitan calentarse mucho más de lo que se creía anteriormente, unos 200 grados más”, apunta Smye.

Este investigador subraya: “Piense en forjar acero. El metal se calienta hasta que se ablanda lo suficiente como para que pueda moldearse mecánicamente mediante golpes de martillo. Este proceso de deformación del metal a temperaturas extremas realinea su estructura y elimina impurezas; ambos factores lo fortalecen, lo que culmina en la tenacidad que define al acero forjado”.

“De igual manera, las fuerzas tectónicas aplicadas durante la creación de las cordilleras forjan los continentes. Demostramos que esta forja de la corteza requiere un horno capaz de alcanzar temperaturas ultraaltas”, indica.

Para llegar a sus conclusiones, el equipo tomó muestras de rocas de los Alpes europeos y del suroeste de Estados Unidos, además de examinar datos publicados en la literatura científica.

Analizaron datos químicos de rocas completas de cientos de muestras de rocas metasedimentarias y metaígneas (los tipos de rocas que conforman gran parte de la corteza inferior) y clasificaron las muestras según sus temperaturas metamórficas máximas, cuando las rocas experimentan cambios físicos y químicos mientras permanecen prácticamente sólidas.

Los investigadores distinguieron entre condiciones de temperaturas altas y ultraaltas. Smye y Kelemen observaron una sorprendente consistencia en la composición de las rocas fundidas a temperaturas superiores a 900 grados: presentaban concentraciones significativamente menores de uranio y torio en comparación con las de las rocas fundidas a temperaturas más bajas.

La fusión en la mayoría de los tipos de roca ocurre cuando la temperatura supera los 650 grados, 6,5 veces más la del agua hirviendo. Normalmente, cuanto más se profundiza en la corteza, la temperatura aumenta unos 20 grados por cada kilómetro de profundidad.

Dado que la base de la mayoría de las placas continentales estables tiene un espesor de entre 30 y 40 kilómetros, las temperaturas de 900 grados no son habituales, lo que obligó a replantear la estructura térmica.

Smye explica que anteriormente en la historia de la Tierra, la cantidad de calor producida por los elementos radiactivos que formaban la corteza (uranio, torio y potasio) era aproximadamente el doble de lo que es hoy. “Había más calor disponible en el sistema. Hoy en día, no esperaríamos que se produjera tanta corteza estable porque hay menos calor disponible para forjarla”, apunta.