Un volcán submarino del océano Índico ha traído a la superficie material del océano magmático primordial de la Tierra, roca fundida que cristalizó hace más de 4460 millones de años, dentro de los primeros 100 millones de años de la historia del planeta. El descubrimiento, publicado el 1 de julio en Nature, es la primera evidencia directa de que restos del océano magmático han sobrevivido en el manto, intactos por más de cuatro mil millones de años de convección.
El volcán es Fani Maoré, ubicado aproximadamente a 50 kilómetros al este de Mayotte, en el Archipiélago de Comoras. Comenzó a hacer erupción en mayo de 2018 y continuó durante aproximadamente tres años, produciendo un volumen de lava tan grande que la isla de Mayotte se hundió unos 20 centímetros.
La clave del descubrimiento está en los isótopos de neodimio. Un equipo liderado por Claudine Israel de la Universidad de Cambridge y el Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) y Catherine Chauvel del CNRS y el IPGP midió la proporción de neodimio-142 a neodimio-144 en 13 muestras de lava de Fani Maoré con una precisión sin precedentes, alcanzando una reproducibilidad de 3,1 partes por millón durante dos años.
El neodimio-142 se produce por la desintegración del samario-146, que tiene una vida media de solo 103 millones de años. Eso significa que el sistema isotópico dejó de generar nuevo neodimio-142 aproximadamente 500 millones de años después de la formación del sistema solar. Cualquier anomalía positiva de neodimio-142 hoy debe, por lo tanto, haber quedado encerrada en un reservorio dentro de los primeros 100 millones de años de historia de la Tierra y preservada desde entonces.
Las lavas de Fani Maoré mostraron un exceso medio de neodimio-142 de +3,2 partes por millón, con una significancia estadística de P = 9 x 10^{-6}. “Esto va a cambiar muchas cosas en las ciencias de la Tierra, porque ahora tenemos la prueba de que materiales que datan de hace 4500 millones de años, desde el comienzo mismo de la historia de la Tierra, aún existen en cantidades suficientes para ser muestreados en un volcán”, dijo Chauvel.
Dos modelos, un ganador
El equipo probó dos explicaciones para la anomalía. La primera, que la señal provenía de corteza antigua extraída en el manto superficial, requeriría que del 28 al 90 por ciento de la fuente de la pluma fuera material hadéano, un volumen increíblemente grande que no podría haber sobrevivido a la mezcla del manto durante 4500 millones de años.
El segundo modelo, ahora favorecido, atribuye la anomalía a la cristalización del propio océano magmático. Cuando la joven Tierra fue golpeada por un objeto del tamaño de Marte (el impacto que formó la Luna), todo el planeta se derritió en un océano global de magma que se extendía hasta el límite núcleo-manto. A medida que este océano se enfrió, un mineral llamado bridgmanita (MgSiO3 en su estructura de perovskita) cristalizó primero, hundiéndose en el manto profundo y llevando consigo una firma química distintiva.
Nuevos experimentos de alta presión realizados en celdas de yunque de diamante calentadas por láser a 53 a 97 gigapascales y 3200 a 3700 Kelvin, condiciones que coinciden con el océano magmático profundo, mostraron que la bridgmanita favorece fuertemente al samario sobre el neodimio. El resultado: los cristales tempranos de bridgmanita tenían proporciones de samario a neodimio de hasta 0,38, casi el doble de las de la Tierra silicatada global. Con el tiempo, este exceso de samario se desintegró en neodimio-142, produciendo la anomalía observada hoy.
El modelo de mezcla que mejor se ajusta a los datos requiere solo del 9 al 11 por ciento de bridgmanita hadéana en la fuente del manto de Fani Maoré, junto con aproximadamente el 0,4 por ciento de material sedimentario reciclado. Esta proporción pequeña pero detectable es consistente con los modelos geodinámicos que muestran que los sólidos formados tempranamente pueden sobrevivir miles de millones de años de convección del manto.
“Es un poco como descubrir una muestra del núcleo de la Tierra que de alguna manera llegó hasta la superficie”, dijo Bernard Bourdon del CNRS, quien no participó en el estudio.
Richard Carlson de la Carnegie Institution for Science calificó las mediciones isotópicas como “un logro importante”.
Lo que significa
El descubrimiento valida una predicción teórica sostenida desde hace mucho tiempo: que los productos de cristalización del océano magmático no se mezclaron completamente de vuelta al manto, sino que se preservaron como dominios químicos aislados. También demuestra que el manto inferior de la Tierra, la capa más grande del planeta, aún contiene reliquias de su historia más temprana, accesibles en la superficie a través del sistema volcánico adecuado.
El impacto que formó la Luna y creó el océano magmático ocurrió hace aproximadamente 4500 millones de años, entre 50 y 70 millones de años después de la acreción inicial de la Tierra. El Eón Hadeano, nombrado por las condiciones infernales que siguieron, duró hasta que se formaron las rocas intactas más antiguas conocidas, hace unos 4030 millones de años. Las rocas de Fani Maoré son anteriores incluso a los antiguos circones encontrados en Jack Hills, Australia.
“Hubo un trabajo enorme para lograr que la técnica funcionara”, dijo Bourdon sobre el logro analítico del equipo.
Para los geoquímicos, el resultado abre una nueva ventana al capítulo más temprano de la historia de la Tierra, un capítulo escrito en magma y preservado durante miles de millones de años, esperando al volcán adecuado para traerlo de vuelta.
Fuentes
- Israel C, Chauvel C, Inglis E, et al. “Hadean bridgmanite in the source of a present-day ocean island.” Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-10719-w
- “A volcano has erupted remnants of Earth’s primordial magma ocean.” New Scientist, 3 de julio de 2026. https://www.newscientist.com/article/2532929-a-volcano-has-erupted-remnants-of-earths-primordial-magma-ocean/
Traducido por Alessandra