Un nuovo studio del Caltech suggerisce che la Terra primordiale si sia formata da materiali caldi e secchi, il che implica che l’acqua sia arrivata tardi nella formazione del pianeta. La ricerca, che offre indizi da diversi strati del mantello, postula importanti aggiunte di sostanze volatili avvenute solo durante le fasi finali di formazione della Terra, influenzando le teorie sulla formazione dei pianeti terrestri.
Miliardi di anni fa, nel gigantesco disco di polvere, gas e materiale roccioso che orbita attorno al nostro giovane Sole, corpi sempre più grandi si unirono per dare origine ai pianeti, alle lune e agli asteroidi che abbiamo oggi. Gli scienziati stanno ancora cercando di capire i processi attraverso i quali si sono formati i pianeti, incluso il nostro pianeta natale.
Un modo in cui i ricercatori possono studiare come si è formata la Terra è esaminare i magmi che risalgono dal profondo dell’interno del pianeta. Le firme chimiche di questi campioni contengono una registrazione dei tempi e della natura dei materiali che si sono uniti per formare la Terra, analogamente a come i fossili ci danno indizi sul passato biologico terrestre.
Ora, uno studio del Caltech mostra che la Terra primordiale si è accresciuta da materiali caldi e secchi, indicando che l’acqua del nostro pianeta, la componente cruciale per l’evoluzione della vita, deve essere arrivata tardi nella storia della formazione del nostro pianeta.
Lo studio, che ha coinvolto un team internazionale di ricercatori, è stato condotto nei laboratori di Francois Tissot, assistente professore di geochimica e ricercatore dell’Heritage Medical Research Institute; e Yigang Zhang dell’Università dell’Accademia Cinese delle Scienze. Lo studente laureato al Caltech Weiyi Liu è il primo autore dell’articolo.
Sebbene gli umani non abbiano un modo per viaggiare all’interno del nostro pianeta, le rocce nella profondità terrestre possono naturalmente farsi strada verso la superficie sotto forma di lava. I magmi parentali di queste lave possono provenire da diverse profondità all’interno della Terra, come il mantello superiore, che inizia a circa 15 chilometri (9 miglia) sotto la superficie e si estende per circa 680 chilometri; o il mantello inferiore, che si estende da una profondità di 680 chilometri (425 miglia) fino al confine nucleo-mantello a circa 2.900 chilometri (1.800 miglia).
Come campionare diversi strati di una torta – la glassa, il ripieno, il pan di spagna – gli scienziati possono studiare i magmi originati da diverse profondità per comprendere i diversi strati della Terra: le sostanze chimiche presenti all’interno e i loro rapporti tra loro.
Poiché la formazione del nostro pianeta non è stata istantanea e ha coinvolto invece materiali che si accumulano nel tempo, i campioni del mantello inferiore e del mantello superiore forniscono indizi diversi su ciò che stava accadendo nel tempo durante l’accrescimento terrestre. Nel nuovo studio, il team ha scoperto che la Terra primordiale era composta principalmente da materiali secchi e rocciosi: le firme chimiche provenienti dalle profondità del pianeta hanno mostrato una mancanza dei cosiddetti volatili, che sono materiali facilmente evaporabili come acqua e iodio.
Al contrario, i campioni del mantello superiore hanno rivelato una proporzione maggiore di volatili, tre volte quella trovata nel mantello inferiore. Sulla base di questi rapporti chimici, Liu ha creato un modello che mostrava la Terra formata da materiali caldi, secchi e rocciosi e che un’importante aggiunta di sostanze volatili essenziali per la vita, inclusa l’acqua, si è verificata solo durante l’ultimo 15 percento (o meno) della formazione della Terra.
Lo studio è un contributo cruciale alle teorie sulla formazione dei pianeti, un campo che ha subito diversi cambiamenti di paradigma negli ultimi decenni ed è ancora caratterizzato da un acceso dibattito scientifico. In questo contesto, il nuovo studio fa previsioni importanti sulla natura degli elementi costitutivi di altri pianeti del sistema solare, Mercurio e Venere, che dovrebbero essersi formati da materiali altrettanto secchi.
“L’esplorazione dello spazio verso i pianeti esterni è davvero importante poiché un mondo acquatico è probabilmente il posto migliore per cercare la vita extraterrestre”, ha affermato Tissot. “Ma il sistema solare interno non dovrebbe essere dimenticato. Non c’è stata una missione che ha toccato la superficie di Venere per quasi 40 anni, e non c’è mai stata una missione sulla superficie di Mercurio. Dobbiamo essere in grado di studiare quei mondi per capire meglio come si sono formati i pianeti come la Terra”, ha concluso.
Fonte: Science Advances
