Historia de la Tierra

En este artículo se presenta una visión general que resume las teorías e hipótesis científicas de mayor consenso para explicar el origen y la formación de nuestro planeta, la Tierra. Por otra parte, se recomienda la lectura del artículo que explica de forma más general la formación del sistema solar.

La historia de la Tierra es tan antigua como la existencia del sistema solar, formándose conjuntamente hace unos 4.600 millones de años. Todo empezó a partir de una gran nube de gas y polvo en rotación (nebulosa solar), de la que se formaron todos los planetas y objetos que giran alrededor del Sol. Desde entonces, nuestro planeta ha tardado millones de años para evolucionar hasta lo que es hoy.

La formación del planeta Tierra

Tal y como hemos dicho, el origen del planeta Tierra es compartido con el del sistema solar. Una vez que el protosol (nube molecular) se hubo contraído hasta tener el diámetro actual del Sol, se formaron núcleos de materia en las órbitas de los planetas actuales. Por lo tanto, los planetas se formaron cuando el Sol ya existía.

Así fue como la Tierra empezó a condensarse a partir de gases y polvo del disco protoplanetario, hace unos 4.567 millones de años. Los gases y el polvo fueron colisionando a causa de la fuerza de la gravedad, y así se formó un cuerpo cada vez más grande, más sólido y más rocoso.

Recreación artística de un sistema planetario en desarrollo
Imagen artística del disco protoplanetario.
Crédito de imagen: NASA/JPL-Caltech, del 08/02/2005.

Los fragmentos pequeños colisionaron y se aglomeraron mediante el proceso de acreción (unión por colisión) hasta formar un cuerpo alargado, llamado planetasimal, que fue incrementando de volumen durante los siguientes millones de años.

Debido a la fuerza de gravitación de la Tierra, cada vez más fuerte, llegaron fragmentos rocosos de todos los tamaños a velocidades bastante considerables. Esto provocó un fuerte calentamiento de la superficie, y la Tierra se convirtió en un cuerpo de rocas fundidas.

El incremento de la masa de la Tierra pudo atraer fragmentos mucho más grandes. Esta sería la hipótesis del origen de la Luna: un cuerpo que se formó a la misma distancia de la Tierra con respecto al Sol, y que al final impactó contra nuestro planeta, de forma oblicua y sin llegar a destruirla.

La hipótesis del gran impacto de la Luna

El origen de la Luna sigue siendo una hipótesis, aunque tiene un gran consenso entre la comunidad científica. Esta hipótesis explica la formación de la Luna en el sistema solar y su impacto final contra la Tierra. La Luna en formación se llamaba Theia y se originó a unos 150 millones de kilómetros de distancia con respecto al Sol.

Se cree que Theia era más pequeña que la Tierra, seguramente parecida a Marte en volumen. Su órbita habría sido estable al principio, pero se desestabilizó en la medida que la Tierra fue incrementando su masa con la acumulación de más material.

Así fue como la órbita de Theia fue oscilando hasta que alcanzó la órbita de la Tierra y colisionó con ella de forma oblicua, de tal modo que una parte de la corteza de la Tierra salió despedida hacía el espacio exterior. La baja velocidad y el ángulo de colisión no fueron suficientes para destruir la Tierra. Esa colisión tuvo lugar hace aproximadamente 4.533 millones de años.

Los elementos más pesados de Theia se hundieron en el núcleo de la Tierra, mientras que el material restante y el material expulsado se condensaron en un único cuerpo en unas pocas semanas. Así se formó la Luna, y bajo la influencia de su gravedad se volvió más esférica con el tiempo.

Esquema de la hipótesis del gran impacto de la Luna
Esquema de la hipótesis del gran impacto de la Luna. De izquierda a derecha: 1) Theia alcanzó la Tierra. 2) El impacto de Theia. 3) Formación de disco de escombros alrededor de la Tierra. 4) El material más ligero se condensa hasta formar un cuerpo esférico.

Además, se considera que la colisión de Theia con la Tierra hizo cambiar el eje de la Tierra, produciéndose así el ángulo de 23,5°, gracias al que tenemos las cuatro estaciones (primavera, verano, otoño e invierno). Este impacto también podría haber acelerado la rotación de la Tierra.

La Tierra primitiva

La Tierra primitiva era muy distinta de la Tierra actual. No existían los océanos y la atmósfera de la Tierra carecía de oxígeno. Los impactos de planetoides contra la superficie terrestre eran habituales. Hace unos 4.000 millones de años, la temperatura de la Tierra ascendía a 2.000 °C; tal y como hemos dicho, el planeta estaba completamente fundido.

La temperatura alcanzó el punto de fusión del hierro, que se fundió hasta el centro del planeta en rotación, formando el núcleo. Este núcleo se divide en dos partes: el núcleo interno, formado por hierro sólido, y el núcleo externo, que contiene hierro y níquel en estado líquido.

Es probable que hace unos 3.500 millones de años, una parte de la energía necesaria para la fusión de la superficie terrestre recién solidificada se liberara por desintegración radiactiva en el interior del planeta, al igual que la contracción de la Tierra debida a la gravitación liberó calor.

Durante la fusión, el material más pesado (hierro y níquel) descendió hacia el interior de la Tierra, con lo que los materiales más ligeros, compuestos de silicio, cristales y metales ligeros, quedaron en la superficie. De este modo se formaron el núcleo, el manto y la corteza, que quedó dividida en capas de materiales más ligeros.

Cuando la corteza estaba solidificándose se fracturaba y surgía lava, gases y vapor de agua de debajo del manto. Fue entonces que empezó a formarse una atmósfera primitiva. El vapor de agua se elevaba a cotas más altas, donde, al enfriarse, se condensaba y se precipitaba al suelo en forma de lluvia, que se evaporaba de nuevo apenas entraba en contacto con la superficie extremadamente caliente.

Fuente de lava
Las erupciones volcánicas seguramente eran muy comunes en la Tierra primitiva. En la foto se observa una fuente de lava de unos 10 metros de altura, erupcionando en un volcán de Hawái. Crédito de imagen: J.D. Griggs/US Geological Survey.

Más tarde, la corteza también empezó a enfriarse de forma gradual, permitiendo así que el agua fuese reabsorbida. Después de algunos millones de años, la corteza ya no pudo absorber más agua y se inició la formación de los mares y los continentes.

En algún momento, no mucho después de la solidificación de la superficie, se formaron moléculas orgánicas que de pronto tuvieron la capacidad de reproducirse. Así es como nos imaginamos que surgió la vida en la Tierra… Y nosotros mismos.

Historia geológica de la Tierra: los eones

En geología, la historia de la Tierra se divide en cuatro eones, que son las más grandes divisiones de tiempo, y se miden en millones de años atrás. Cada eón marca los cambios más significativos de la composición, el clima y la vida de la Tierra. Además, cada eón se divide en eras, y cada era se divide en períodos, que a la vez se divide en épocas.

Esquema de la escala geológica de los eones
Esquema de la escala geológica de los eones.

Eón Hádico

El Eón Hádico comprende desde que la Tierra se formó por acreción en el disco protoplanetario en rotación, hace 4.567 millones de años hasta hace 3.800 millones de años. Durante el Eón Hádico, las temperaturas eran extremadamente altas, con una fuerte actividad volcánica. El impacto de la Theia sucedió en el inicio del Eón Hádico, y los océanos se dieron al final.

Eón Arcaico

El Eón Arcaico comprende desde hace unos 3.800 millone de años hasta hace 2.500 millones de años. Durante el Eón Arcaico, surge la vida procariota, la primera forma de vida. La atmósfera está compuesta de gases volcánicos y de efecto invernadero.

Eón Proterozoico

El Eón Proterozoico comprende desde hace 2.500 millones de años hasta hace 541 millones de años. Durante el Eón Proterozoico surgen las eucariotas, una forma de vida más compleja. Las bacterias comienzan a producir oxígeno, dando forma a la atmósfera de la Tierra.

Eón Fanerozoico

El Eón Fanerozoico comprende desde hace 541 millones de años hasta la actualidad, y representa el tiempo durante el que vivieron la mayoría de los organismos macroscópicos. La vida se expande hacia tierra firme y empiezan a aparecer formas de plantas, animales, hongos, anélidos, insectos y reptiles. Ocurren varias extinciones masivas y emergen especies fruto de la evolución.