Un team di scienziati ha individuato quelle che potrebbero essere le prime prove dirette di materiali residui del “proto-Terra”, la versione primordiale del nostro pianeta, esistita prima del gigantesco impatto che portò alla formazione della Luna e modificò in modo irreversibile la struttura della Terra.
Lo studio, pubblicato il 14 ottobre su Nature Geoscience, indica che microscopiche tracce chimiche di quell’epoca antichissima potrebbero essersi conservate per miliardi di anni, intrappolate in profondità nelle rocce terrestri. Una scoperta che offre un’occasione unica per studiare i primi “mattoni” della Terra e per comprendere meglio l’ambiente in cui nacquero i pianeti del sistema solare.
Le origini della Terra e l’impatto che creò la Luna
Secondo la ricerca, queste tracce risalirebbero a circa 4,5 miliardi di anni fa, quando il sistema solare era ancora una nube di gas e polveri in rotazione. Da quella nebulosa nacquero gli asteroidi e i pianeti, tra cui la Terra, allora una sfera incandescente di magma e lava.
Meno di 100 milioni di anni dopo, un corpo celeste delle dimensioni di Marte si scontrò con il proto-Terra, provocando un impatto catastrofico che fuse e rimescolò gran parte della crosta e del mantello, dando origine alla Luna. È questo l’evento che segnò l’ultima grande fusione del mantello terrestre.
Nonostante la violenza dell’impatto, molti geologi hanno ipotizzato che una parte dei materiali originari potesse essere sopravvissuta nelle profondità del pianeta. Lo studio del MIT sembra ora offrire le prime prove concrete a sostegno di questa ipotesi.
L’anomalia del potassio: la firma del proto-Terra
La chiave della scoperta risiede in un’anomalia isotopica del potassio rilevata in alcuni campioni di roccia antica. I ricercatori hanno individuato una carenza di potassio-40, isotopo radioattivo e instabile, rispetto ad altri isotopi dello stesso elemento.
Secondo Nicole Nie, assistente professore di Scienze della Terra e Planetarie al Massachusetts Institute of Technology (MIT) e principale autrice dello studio, “questa potrebbe essere la prima evidenza diretta di materiali risalenti al proto-Terra. È sorprendente, perché ci si aspetterebbe che un segno così antico si fosse cancellato nel tempo”.
Il potassio esiste in tre isotopi principali — potassio-39, potassio-40 e potassio-41 — che differiscono per il numero di neutroni. Analizzando la distribuzione di questi isotopi, il team ha scoperto variazioni sottili ma significative, impossibili da spiegare con i processi geologici noti.
I risultati suggeriscono che alcuni campioni rocciosi contengano una composizione isotopica più “antica”, rimasta inalterata fin dai tempi del proto-Terra.
Le analisi e i campioni raccolti
Lo studio ha coinvolto campioni provenienti da alcune delle aree geologicamente più antiche e profonde del pianeta: la Groenlandia, la cintura di Abitibi in Canada (area di Alexo e Winnipegosis), e varie regioni vulcaniche come Kama’ehuakanaloa e Mauna Loa alle Hawaii, oltre al vulcano Newberry nella catena delle Cascade, negli Stati Uniti nord-occidentali.
I ricercatori hanno ridotto le rocce in polvere, le hanno dissolte in acido e separato il potassio, poi analizzato con uno spettrometro di massa ultra-sensibile. In questo modo, è stato possibile misurare con estrema precisione i rapporti tra i diversi isotopi.
I dati ottenuti sono stati confrontati con modelli computerizzati che simulavano impatti asteroidali, convezione del mantello e altri processi geologici di lunga durata. In tutti i casi, i modelli producevano quantità di potassio-40 superiori a quelle reali, confermando l’ipotesi che parte del materiale analizzato risalga a una fase pre-impatto della Terra.
Un’eredità nascosta nel mantello
Secondo Nie, “stiamo osservando un frammento della Terra antica, anteriore all’impatto che diede origine alla Luna”. La studiosa sottolinea che questa firma isotopica rappresenta un’impronta digitale unica, una sorta di residuo chimico del pianeta primordiale sopravvissuto nel mantello terrestre.
Anche studi precedenti su meteoriti avevano evidenziato anomalie isotopiche simili, ma non identiche, suggerendo che la composizione originaria della Terra resti solo parzialmente rappresentata nei campioni a disposizione. “Il nostro inventario di meteoriti non è ancora completo”, ha spiegato Nie, “e questo significa che c’è ancora molto da scoprire sulle origini del nostro pianeta”.
Una finestra sulle origini del mondo
La scoperta apre nuove prospettive per la geochimica planetaria e lo studio delle prime fasi evolutive della Terra. Se confermata, la presenza di materiali del proto-Terra nel mantello indicherebbe che alcune porzioni della struttura interna del pianeta siano rimaste inalterate per oltre 4 miliardi di anni, resistendo ai cataclismi che ne hanno plasmato la superficie.
Queste tracce primordiali rappresentano un raro collegamento diretto con il passato più remoto del nostro pianeta e offrono agli scienziati la possibilità di ricostruire l’ambiente chimico in cui nacque la Terra, insieme ai mondi fratelli del sistema solare.
Fonte: Space.com
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