Antes de embarcarnos en el viaje de regreso a la historia, es importante documentar cómo se reconstruyó la historia de la Tierra y por qué algunas piezas han desaparecido misteriosamente. Podemos utilizar la tecnología moderna para registrar el proceso de crecimiento de los niños, para que algún día puedan ver su propio nacimiento y crecimiento. Desafortunadamente, no existen registros en vídeo de la formación y evolución de la Tierra y los océanos. Los científicos sólo pueden buscar pistas en rocas antiguas, fósiles y otros planetas para reconstruir la historia de la tierra y los océanos. Por ejemplo, nuestra comprensión de la formación de la Tierra proviene básicamente del estudio de colisiones interestelares, meteoritos, cráteres antiguos y gases nobles. Los gases nobles como el xenón, el criptón y el argón abundan en el sol pero son raros en la Tierra.
Las dificultades que encuentran los científicos al estudiar la vida en la Tierra antigua, los océanos y los océanos primitivos son incomparables con las dificultades de tomar muestras del océano moderno. Lógicamente, la mejor información sobre la vida en los océanos primitivos y primitivos debería provenir de sedimentos y fósiles enterrados en el fondo marino. Sin embargo, cuando hablamos de las condiciones geológicas del océano, la expansión del fondo marino y la desaparición de la corteza oceánica en fosas profundas, encontramos que la corteza oceánica está en constante circulación. Aunque la Tierra tiene miles de millones de años, los sedimentos y rocas más antiguos de los océanos modernos tienen sólo unos 180 millones de años. Afortunadamente, no existe un reciclaje significativo de las placas continentales y las rocas de las altas montañas a menudo contienen antiguos sedimentos marinos y fósiles que se elevaron sobre la superficie del mar. Sin embargo, el registro de rocas y fósiles está lejos de ser completo y a menudo está fragmentado, lo que dificulta la interpretación.
Durante siglos, los científicos han buscado fragmentos de evidencia en continentes, océanos e incluso el espacio exterior que pudieran desentrañar los misterios de la evolución de la Tierra. Debido a limitaciones de espacio, este artículo incluye sólo algunas descripciones de fósiles y rocas que explican la historia de la Tierra.
Otra fuente de información que se mencionará brevemente pero que es más importante es el Deep Sea Drilling Program (DSDP) y su sucesor, el Ocean Drilling Program (ODP). Los dos programas son una colaboración sin precedentes entre científicos, técnicos y administradores en el mundo, y su objetivo es recolectar sedimentos y muestras de núcleos del fondo del océano profundo. Estos datos de poros de aguas profundas proporcionan algunos de los datos científicos más importantes y ricos para estudiar la tectónica de placas, los cambios en el nivel del mar y el cambio climático global.
La Tierra tiene una historia de unos 4.500 millones de años, y la escala temporal de su evolución suele ser del orden de miles de millones, millones o cientos de miles de años. Pero a menudo consideramos la escala de tiempo en términos de la duración de la vida humana. La magnitud es de cien años. Después de la subdivisión, también hay períodos de tiempo como años, meses, semanas, horas, minutos, etc. Cuando los geólogos utilizaron rocas para estudiar la historia de la Tierra, se dieron cuenta de la necesidad de establecer un método de tiempo de referencia correspondiente a las etapas de la evolución de la Tierra, por lo que establecieron la Escala de Tiempo Geológico.
La división del tiempo geológico se basa en la aparición y desaparición de determinados fósiles o grupos de fósiles. Inicialmente, el tiempo geológico se dividió en dos partes: la era animada y la era inanimada. En las últimas décadas, las investigaciones han revelado que la vida primitiva comenzó mucho antes de lo que se pensaba, cambiando los sistemas de datación primitivos. Según la clasificación actual, el período más antiguo de la historia de la Tierra se denomina Precámbrico.
Desde hace 4.500 millones de años hasta hace unos 550 millones de años, la evolución biológica durante este período no fue suficiente para dejar una gran cantidad de fósiles. A partir del período Cámbrico (hace unos 550 millones de años), se divide en la Era Paleozoica, la Era Mesozoica y la Era Cenozoica, que representan respectivamente las eras de los organismos antiguos, los organismos de transición y los organismos modernos.
El nacimiento del océano
Durante el crecimiento inicial de la Tierra, se produjeron regularmente enormes colisiones interestelares, que liberaron grandes cantidades de polvo a la atmósfera, bloquearon toda la luz solar y hundieron a la Tierra en completa oscuridad. Cometas, grandes cantidades de gas y hielo congelados y asteroides golpean la Tierra y violentas tormentas azotan el planeta. Las grandes explosiones causadas por impactos gigantes y erupciones volcánicas en curso liberan a la atmósfera agua y gases enterrados en las rocas. En este momento, las condiciones atmosféricas son duras y la densidad es alta, compuesta de dióxido de carbono, vapor de agua, nitrógeno y varios otros gases. Nubes negras de polvo, vapor y ceniza volcánica envolvieron el cielo, los rayos atravesaron la oscuridad y mares de magma al rojo vivo hervían y se agitaban en el suelo. La oscuridad de la Tierra primitiva hacía imposible imaginar que se convertiría en un planeta azul.
Los científicos están utilizando una nueva tecnología para estimar cuándo nació la Tierra: la datación radiactiva. Todos los elementos de la Tierra tienen un peso atómico determinado porque tienen diferente número de neutrones y protones en sus núcleos. Algunos elementos, como el uranio, el radio, el potasio y el carbono, tienen varias formas diferentes de expresión debido al diferente número de neutrones en el núcleo de un mismo elemento, que se denominan isótopos del elemento. Aunque los isótopos tienen diferentes pesos atómicos, sus propiedades químicas son las mismas. Algunos isótopos son inestables y radiactivos. Los isótopos radiactivos se desintegran a un ritmo determinado, lo que se denomina vida media. La vida media de un elemento es el tiempo que tarda el elemento en desintegrarse desde la mitad de su masa original. Si los geólogos conocen la vida media de un elemento, pueden calcular la edad de la roca midiendo la masa de cada cuerpo y cada hija (el producto de la desintegración). Por ejemplo, el carbono tiene tres isótopos: dos son estables (carbono 12 y carbono 13); uno es inestable, que es radiactivo (carbono 14). Cuando el carbono-14 se desintegra, libera calor y produce nitrógeno-14. La vida media del carbono-14 es de 5570 años, lo que significa que al carbono-14 de una sustancia le toma 5570 años convertir la mitad del carbono-14 en nitrógeno-14. Los geólogos pueden estimar la edad de una roca midiendo la cantidad de carbono-14 y nitrógeno-14 en la roca. Esto se llama datación por carbono.
Los científicos creen que los meteoritos tienen la misma edad que la Tierra. Mediante la datación radiactiva de meteoritos se llegó a la conclusión de que estos tienen 4.500 millones de años. Los científicos ahora creen que la Tierra fue golpeada por un asteroide gigante durante su formación temprana, rompiendo parte del planeta y formando la luna. Todas las rocas lunares datan de hace poco menos de 4.500 millones de años. Los resultados de la datación de rocas en cráteres antiguos, especialmente aquellos en la superficie lunar, muestran que hace unos 4.500 millones de años, cuando la Tierra había crecido hasta su tamaño actual, la frecuencia de los impactos de cometas y asteroides comenzó a disminuir.
Hace 4.400 millones de años, menos impactos debilitaron la actividad del océano de magma y la superficie de la Tierra comenzó a enfriarse. Lentamente, el magma solidificado formó una fina corteza negra que cubrió la Tierra. Si bien los impactos planetarios y las erupciones volcánicas ocasionalmente desgarraron la corteza, arrojando magma caliente hacia el cielo, la corteza en la superficie de la Tierra se volvió cada vez más gruesa a medida que los impactos disminuyeron y continuaron enfriándose. El enfriamiento hace que el vapor de agua en la atmósfera se condense y las gotas de agua caigan al suelo en forma de lluvia. Pronto, fuertes lluvias lavaron la tierra, formando el primer océano de agua. En este momento, el agua del mar es ácida y muy caliente, con una temperatura del agua de unos 100 °C (212 °F). Las erupciones volcánicas y las fuertes lluvias transportan elementos al océano, dándole un sabor ligeramente salado. La atmósfera alrededor de la Tierra todavía está llena de dióxido de carbono, que es denso y corrosivo. A medida que se forma más condensación, la luz del sol comienza a penetrar las nubes oscuras. En ese momento, había altos cráteres alrededor del mar, pero el poder de erosión del agua era enorme. Las feroces inundaciones brotaron de los profundos valles y erosionaron los picos de las montañas. El reciente impacto de un asteroide provocó enormes olas en los océanos y tsunamis que arrasaron el planeta. Debido a que la Luna está más cerca de la Tierra, las mareas en los océanos son muy fuertes.
El dióxido de carbono de la atmósfera comienza a disolverse en el océano, combinándose con los iones de carbonato del océano para formar carbonato de calcio o piedra caliza. A medida que se depositaba más piedra caliza en el fondo del océano, el dióxido de carbono en la atmósfera disminuyó gradualmente y el cielo se volvió más brillante. El carbonato de calcio regula la acidez del océano, haciendo que el ambiente químico del océano sea ligeramente amargo, actuando como un antiácido que toman las personas con exceso de ácido estomacal. El aumento de la radiación solar hace que la temperatura de la tierra aumente, y una gran cantidad de agua del océano se evapora, provocando que el nivel del mar baje y exponga una gran cantidad de tierra.
A medida que la lluvia y la erosión de los ríos llevaron más minerales de la nueva tierra al océano, la salinidad del océano comenzó a aumentar.
Durante este período, los cambios climáticos en la Tierra podrían ser extremadamente dramáticos, con erupciones volcánicas, terremotos y tsunamis remodelando constantemente la superficie de la Tierra. Algunos científicos creen que durante este período continuaron ocurriendo colisiones catastróficas de asteroides y los océanos continuaron evaporándose y transformándose durante décadas.