I Processi di Formazione della Terra

Gli scienziati della Oxford University rivelano in un nuovo studio informazioni fondamentali sulla formazione del nostro pianeta, dimostrando che la composizione chimica della Terra sarebbe stata forgiata in seguito a reazioni tra la roccia fusa dei planetesimi, oggetti rocciosi primordiali alla base della formazione dei pianeti, e un’atmosfera povera di ossigeno.

Circa 4,6 miliardi di anni fa un’enorme nube di idrogeno gassoso e polveri è collassata per effetto della gravità, appiattendosi alla fine in un disco chiamato nebulosa solare. La maggior parte del materiale interstellare si è concentrato al centro del disco per formare il Sole, mentre parte del gas e la polvere rimanente si è condensata formando corpi rocciosi come asteroidi e protopianeti, che in seguito hanno colliso gli uni con gli altri e gradualmente hanno formato i pianeti che conosciamo.

Tuttavia molti dei processi coinvolti nella formazione del nostro pianeta non sono ancora chiari. In un nuovo studio pubblicato su Nature i ricercatori della University of Oxford svelano alcuni di questi processi, rivelando che i protopianeti, prima di andare a formare la Terra, sono andati soggetti a fusione ed evaporazione. Gli scienziati hanno affrontato anche un altro enigma scientifico: il depauperamento sul nostro pianeta Terra di molti elementi chimici importanti.

È ben noto che la Terra è impoverita, rispetto al Sistema Solare nel suo complesso, di elementi che si sono condensati dal disco gassoso primordiale a temperature inferiori a 1000° C (ad esempio piombo, zinco, rame, argento, bismuto e stagno). La spiegazione convenzionale è che la Terra si sia formata e sia cresciuta senza questi elementi, portati successivamente sul nostro pianeta in seguito al bombardamento di corpi di tipo asteroidale. Questa ipotesi non può spiegare tuttavia la sovrabbondanza di vari altri elementi, come l’indio. Ashley Norris and Bernard Wood del Department of Earth Sciences di Oxford hanno deciso di scoprire le ragioni della scarsità di alcuni elementi sulla Terra e della sovrabbondanza di altri.

I ricercatori hanno realizzato in laboratorio una fornace in cui hanno controllato la temperatura e l’atmosfera per simulare le condizioni della Terra primordiale e dei planetesimi. Nel corso degli esperimenti hanno fuso rocce a 1300° C in condizioni povere di ossigeno e hanno verificato come vari elementi volatili sono evaporati dalla lava fusa. Durante gli esperimenti ognuno degli elementi di interesse è evaporato in quantità differenti. Le analisi hanno rivelato che i dati ricavati dall’esperimento si accordavano molto bene con l’impoverimento delle rocce osservato sulla Terra. La conclusione dei ricercatori è quindi che il depauperamento di alcuni elementi sulla giovane Terra è stato provocato dalla reazione tra roccia fusa e un’atmosfera ancora povera di ossigeno. Questo tipo di reazioni devono essere avvenute su planetesimi neonati che poi sono andati a collidere e a fondersi per formare la Terra o forse a causa del gigantesco impatto in seguito al quale si è formata la nostra Luna.
[ Barbara Bubbi ]

https://phys.org/news/2017-09-volatile-earth.html

La rappresentazione artistica mostra gli elementi costitutivi della formazione planetaria (planetesimi e protopianeti) e l’evaporazione di alcuni elementi che ha avuto luogo.
Credit: Ashley Norris, Oxford University