Estos son los motivos por los que la Tierra es un bicho raro geológico en nuestro sistema solar

La comunidad científica ha descubierto recientemente algo sorprendente en la cara oculta de la Luna: un punto caliente en una caldera volcánica colapsada y extinguida hace mucho tiempo. Se calentaba con los elementos radiactivos del granito que se formaron en la cámara de magma solidificada que había debajo.

La sorpresa no fue la radiactividad del granito: el granito de las encimeras de la Tierra es un poco radiactivo. La verdadera sorpresa fue la presencia de granito. Este tipo de roca sólo se forma en abundancia en la Tierra gracias al agua líquida de nuestro planeta y a la actividad de las placas tectónicas; la Luna carece de ambas cosas.

De hecho, nuestro planeta es una especie de bicho raro geológico teniendo en cuenta lo que sabemos de nuestros vecinos del sistema solar. El granito no es la única roca común en la Tierra pero muy rara en otros mundos. Más allá de la Tierra, sería difícil encontrar algo parecido a las columnas de piedra caliza de Hạ Long Bay (Vietnam), un estratovolcán como el monte Fuji (Japón) o incluso dunas de arena de cuarzo.

Los científicos investigan y discuten sobre las rocas ordinarias que se encuentran en la superficie de la Tierra y que, según nuestros conocimientos actuales, son especiales, raras o inexistentes en otros lugares del sistema solar. Si la Luna puede seguir sorprendiendo a los geocientíficos incluso después de varias visitas, la geología de mundos alienígenas que sólo hemos explorado con vehículos exploradores o sondas, o vislumbrado desde la órbita o a través de telescopios, sin duda podría hacer lo mismo.

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¿Cómo se forman el granito y otras rocas de magma reciclado?

Las rocas ígneas, que se forman a partir del magma (llamado lava cuando erupciona en la superficie), no son nada especial en nuestro sistema solar. Las superficies de la Luna, Marte, Mercurio, Venus e incluso la pequeña y enfadada luna de Júpiter, Io, son todas abrumadoramente volcánicas. Pero el magma ordinario no suele producir granito: primero tiene que reciclarse.

Recién salido del interior de un planeta, el magma suele formar una roca negruzca llamada basalto, no granito, explica el geocientífico planetario Harry McSween, de la Universidad de Tennessee (Estados Unidos). El granito, que suele formarse a partir de magmas que se enfriaron y volvieron a fundirse parcialmente una y otra vez (los minerales como el cuarzo del granito se funden con facilidad, por lo que se licúan y se separan del sólido sobrante cuando las rocas empiezan a fundirse). Los magmas reciclados resultantes forman muchos tipos diferentes de granito y rocas similares al granito, que constituyen la mayor parte de la corteza continental de la Tierra.

En la Tierra, este proceso de reciclaje suele producirse en las zonas de subducción, donde la corteza oceánica se desliza bajo la corteza continental, calentándose a medida que desciende. Y como la roca húmeda es más fácil de fundir, la subducción que lleva el agua al interior de la Tierra ayuda a que la corteza se funda con facilidad.

"La Tierra, con las placas tectónicas y el agua, lo tiene fácil para fabricar granito todo el tiempo", afirma el científico planetario Matthew Siegler, del Instituto de Ciencias Planetarias de Tucson (Arizona, Estados Unidos), que ayudó a descubrir el granito en la Luna: "Pero ninguno de los otros planetas tiene eso".

Por eso Mercurio, Venus, Marte e incluso la luna volcánica de Júpiter tienen mucho basalto pero poco granito. También es la razón por la que los volcanes de otros planetas tienden a parecerse más a tortitas que el monte Fuji. El basalto fundido es más fluido que el magma reciclado y se extiende en amplios volcanes "escudo" como el Olympus Mons de Marte.

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Arenisca y otras rocas formadas en el agua

La abundancia de agua de nuestro planeta azul lo hace único en nuestro sistema solar. En la Tierra, el agua no sólo ayuda a fundir las rocas, sino también a unirlas.

Las rocas sedimentarias, como las areniscas, se forman cuando las rocas preexistentes se descomponen en trozos que se amontonan y se pegan para formar una nueva roca. La presión ayuda en este proceso, pero no es suficiente por sí sola, "se necesita agua para ayudar a cementar las diferentes partículas que se están uniendo", explica la geóloga de Marte Kirsten Siebach, de la Universidad Rice en Texas (Estados Unidos).

Este vínculo con el agua es la razón por la que las rocas sedimentarias extraterrestres son raras. Pero existen. Ciertos asteroides, como Ryugu y Bennu, son montones de escombros, esencialmente un extraño conglomerado espacial (un tipo de roca sedimentaria) donde los cantos rodados y las partículas se mantienen juntas gravitacionalmente, dice la científica planetaria Bethany Ehlmann, de Caltech. Marte también cuenta con rocas sedimentarias, una deslumbrante variedad de ellas, dejadas por su pasado más cálido y húmedo.  Las rocas sedimentarias del planeta rojo se formaron principalmente cuando el agua ayudó a pegar los sedimentos que se acumularon en antiguos ríos, lagos y dunas de arena.

Aún así, dice Siebach, "debido al granito, en realidad, las rocas sedimentarias de la Tierra a las que estamos más acostumbrados siguen siendo únicas de la Tierra, en general".

Por ejemplo, la arenisca. Las arenas de la Tierra suelen ser blancas y sus areniscas suelen estar llenas de cuarzo porque el mineral es común en el granito y es muy difícil de degradar, por lo que se acumula en los sedimentos. Las areniscas de Marte tienen ingredientes completamente distintos. Excluyendo los fósiles, dice McSween, una arenisca rica en cuarzo es probablemente una de las rocas más específicas de la Tierra que se puedan imaginar: crear una requeriría placas tectónicas, erosión y agua.

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Caliza y otras rocas creadas por la vida

Por supuesto, las placas tectónicas y el agua no son lo único que distingue a la Tierra. Nuestro planeta es el único que alberga vida, y las rocas lo demuestran.

Por ejemplo, la caliza, una roca calcárea rica en carbonatos. La caliza es común en la Tierra porque la vida la produce en masa: la roca se forma cuando las conchas y los esqueletos de las criaturas oceánicas, especialmente de los arrecifes de coral, se amontonan en el fondo marino a medida que los organismos mueren. Cuando estos restos se cementan, forman enormes bloques de piedra caliza.

La vida acelera tanto la formación de caliza que "incluso los geólogos piensan a veces que la caliza sólo puede formarse con vida", dice Siebach. Pero los procesos sin vida también pueden formar rocas ricas en carbonatos como la caliza. Los ingredientes clave son un poco de agua poco profunda y cálida que no sea demasiado ácida y algo de dióxido de carbono, dos elementos que existieron en Marte en el pasado.

El pasado más cálido y húmedo de Marte lo convierte en el segundo mejor lugar del sistema solar para encontrar carbonatos. Pero sin vida que produzca en masa estos minerales, "no los vemos en grandes cantidades de la misma manera que si drenáramos los océanos de la Tierra", dice Ehlmann.

También se han encontrado pequeñas cantidades de minerales carbonatados en asteroides, como el asteroide cercano a la Tierra Bennu y el planeta enano Ceres.

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Mármol y otras rocas transformadas por el calor y la presión

Sería muy extraño encontrar mármol en el espacio, y no sólo porque empieza siendo piedra caliza. Es una roca metamórfica, lo que significa que se convierte en algo nuevo bajo calor y presión extremos sin fundirse.

En la Tierra, el metamorfismo suele producirse lentamente y a gran profundidad. El calor y la presión en profundidad transforman las rocas y los minerales, y así es como el grafito se convierte en diamante y la caliza en mármol. Pero en otros mundos, es más típico encontrar rocas metamórficas forjadas en el choque de una fracción de segundo del impacto de un meteoroide.

"Las rocas están expuestas a presiones y temperaturas muy elevadas, pero sólo fugazmente", explica McSween.

El metamorfismo de choque ha ocurrido a menudo en Marte, pero también hay pruebas de metamorfismo que es un poco como una versión más fría y suave de lo que puede ocurrir en la Tierra. Ehlmann y su equipo identificaron anteriormente rocas metamórficas en Marte que, en su opinión, podrían haberse formado cuando el agua subterránea caliente circuló a través de rocas enterradas bajo tierra, un proceso de temperatura relativamente baja y baja presión.

La superficie de Venus, por su parte, es lo bastante caliente como para fundir plomo, lo bastante como para que McSween piense que la mayor parte de su roca superficial debería haberse metamorfoseado. Pero la presión atmosférica, aunque aplastante para los estándares humanos, no puede compararse con el peso de unos pocos kilómetros de roca en las profundidades de la Tierra.

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En última instancia, si pudiéramos perforar a suficiente profundidad, encontraríamos rocas metamórficas en todos los planetas, afirma McSween. Pero la Tierra es especial. Gracias a la tectónica de placas, las rocas del interior profundo y de la superficie se intercambian continuamente, ampliando sustancialmente el inusual repertorio geológico de nuestro planeta.

En la Tierra, existe una forma eficaz de "subir esas rocas a la superficie y bajarlas en ciclos para que se metamorfoseen", explica McSween. "Y realmente no tenemos ningún proceso que haga eso en otros planetas".