Probabilmente la Terra si è formata molto più velocemente di quanto si pensasse in precedenza
Il nostro pianeta potrebbe essersi formato grazie ad un veloce accumulo di polvere cosmica invece che attraverso una serie di impatti tra protopianeti, asteroidi e planetesimi avvenuti nel corso di decine di milioni di anni
La proto-Terra si sarebbe formata in un arco di tempo di circa cinque milioni di anni, secondo quanto riporta un nuovo studio del Center for Star and Planet Formation (StarPlan) presso il Globe Institute dell’Università di Copenaghen.
Su scala astronomica significa che la formazione del nostro pianeta è avvenuta molto rapidamente, spiegano i ricercatori. Se si confrontano i 4,6 miliardi di anni stimati di esistenza del sistema solare con un periodo di 24 ore, i nuovi risultati indicano che la proto-Terra si è formata in ciò che corrisponde a circa un minuto e mezzo.
I risultati dello StarPlan vanno contro la teoria tradizionale secondo cui la proto-Terra si è formata da collisioni casuali tra corpi planetari per diverse decine di milioni di anni, equivalenti a circa 5-15 minuti dalle 24 ore immaginarie sopra menzionate.
Invece, i nuovi risultati supportano una teoria alternativa più recente sulla formazione dei pianeti che avverrebbe attraverso l’accrescimento della polvere cosmica. L’autore principale dello studio, il professore associato Martin Schiller, lo spiega come segue: “L’idea è che partiamo dalla polvere, essenzialmente. Oggetti di dimensioni millimetriche, che si uniscono, piovono sul corpo in crescita e formano il pianeta“, dice, aggiungendo, “le implicazioni della rapida formazione della Terra sono interessanti non solo per il nostro sistema solare. Saranno utili anche per valutare quanto è probabile che i pianeti si formino da qualche altra parte nella galassia“.
La chiave della nuova scoperta è arrivata sotto forma di misurazioni più precise degli isotopi di ferro che sono state finora pubblicate.
Studiando la miscela isotopica dell’elemento metallico in diversi meteoriti, i ricercatori hanno trovato un solo tipo di materiale meteorico con una composizione simile alla Terra: i cosiddetti condriti CI.
Il professor Martin Bizzarro di StarPlan presenta diversi tipi di meteoriti. Credito: StarPlan, Globe Institute, Università di Copenaghen
I ricercatori che hanno effettuato lo studio descrivono la polvere in questo fragile tipo di meteorite come il nostro migliore equivalente alla composizione della massa del sistema solare stesso. Era polvere come questa combinata con gas che veniva incanalato attraverso un disco di accrescimento circumstellare sul Sole crescente.
Questo processo è durato circa cinque milioni di anni e i nostri pianeti sono stati realizzati con materiale presente in questo disco. Ora, i ricercatori stimano che anche il nucleo ferroso della proto-Terra si sia formato durante questo periodo.
Due diverse composizioni di ferro
Altri meteoriti, ad esempio da Marte, ci dicono che all’inizio la composizione isotopica di ferro del materiale che ha contribuito alla crescita della Terra era diversa. Molto probabilmente a causa del trattamento termico della polvere vicino al giovane Sole, spiegano i ricercatori di StarPlan.
Dopo le prime centinaia di migliaia di anni del nostro sistema solare, lo spazio è diventato sufficientemente freddo perché la polvere di CI non trasformata si spargesse ulteriormente nel sistema per entrare nella regione di accrescimento della proto-Terra.
“Questa aggiunta di polvere di CI ha sovrastampato la composizione di ferro nel mantello terrestre, il che è possibile solo se la maggior parte del ferro precedente era già stata rimossa nel nucleo. Ecco perché la formazione del nucleo deve essere avvenuta in anticipo“, spiega Martin Schiller.
“Se la formazione della Terra fosse un processo casuale provocato dalle collisioni di corpi celesti, non potremmo confrontare la composizione del ferro della Terra con un solo tipo di meteorite. Otterremmo una miscela di tutto“, aggiunge.
Più pianeti, più acqua, forse più vita
Sulla base delle prove favorevoli alla teoria che i pianeti si formano attraverso l’accumulo di polvere cosmica, i ricercatori ritengono che lo stesso processo possa avvenire altrove nell’universo. Ciò significa che anche altri pianeti potrebbero probabilmente formarsi molto più velocemente rispetto a quando si sviluppano esclusivamente da collisioni casuali tra oggetti nello spazio.
Questa ipotesi è corroborata dalle migliaia di esopianeti che gli astronomi hanno scoperto dalla metà degli anni Novanta, spiega il Center Leader e coautore dello studio, il professor Martin Bizzarro: “Ora sappiamo che la formazione del pianeta avviene ovunque. Che ci sono meccanismi generici che funzionano e creano sistemi planetari. Quando comprenderemo come questi meccanismi hanno agito nel nostro sistema solare, potremmo fare inferenze simili su altri sistemi planetari nella galassia. Compreso a che punto e con quale frequenza si accumula l’acqua“.
Bizzarro aggiunge: “Se questa teoria sull’accrescimento planetario è davvero corretta, l’acqua è probabilmente solo un sottoprodotto della formazione di un pianeta come la Terra – rendendo gli ingredienti della vita, come la conosciamo, più probabili anche altrove nell’universo“.
