Mettono in dubbio l’origine dell’acqua presente nell’interno della Terra e, di conseguenza, tutto ciò che si pensava finora potrebbe cambiare. Questo possibile giro di vite nella comprensione del nostro pianeta tocca direttamente anche il modo in cui immaginiamo l’origine della vita sulla Terra.
Ogni nuovo dato diventa decisivo in un momento in cui la scienza analizza al millimetro ciò che accade sotto i nostri piedi. Approfondire cosa succede nelle profondità terrestri può fornirci elementi chiave per capire meglio il passato del pianeta e il suo futuro.
L’interno della Terra è oggi al centro dell’attenzione, al punto che alcuni geologi parlano apertamente di “panico” di fronte alle implicazioni dei nuovi risultati. Un cambio di paradigma che potrebbe accompagnarci nei prossimi anni, in un contesto in cui ogni dettaglio conta.
L’origine dell’acqua all’interno della Terra potrebbe trovarsi in un punto molto diverso da quello che si era ipotizzato fino ad ora.
I geologi entrano in panico
Il fatto che i geologi parlino di panico indica quanto la scoperta sia potenzialmente dirompente. Significa che è necessario riconsiderare elementi che si davano quasi per scontati e che ora aprono la porta a nuove interpretazioni.
Si entra in una fase in cui alcuni dettagli, apparentemente tecnici, possono diventare il preludio di un cambiamento più grande nella geologia e nella cosmochimica. Le sorprese, in questo campo, non mancano, e costringono a riscoprire aspetti del pianeta che fino ad oggi non erano chiari.
L’acqua, elemento imprescindibile per la vita, torna al centro del dibattito scientifico. Potrebbe essere proprio lei a rivelare indizi essenziali per fare un passo avanti nella comprensione delle prime fasi della Terra. Se queste nuove conclusioni venissero confermate, il quadro generale potrebbe cambiare in profondità.
L’origine dell’acqua all’interno della Terra viene messa in dubbio
Mettere in dubbio l’origine dell’acqua all’interno della Terra significa, in pratica, che potrebbe non provenire da dove si pensava. Anzi, potrebbe essere il risultato di processi interni al pianeta molto più importanti di quanto si credeva.
Un recente articolo pubblicato sulla rivista Nature riassume così la questione: per molto tempo si è ipotizzato che il nucleo della Terra fosse il maggiore serbatoio di idrogeno (H) del pianeta. Tuttavia, le stime attuali sul contenuto di idrogeno nel nucleo presentano grandi incertezze, perché è estremamente difficile misurare questo elemento in condizioni estreme di pressione e temperatura.
Per affrontare il problema, i ricercatori hanno realizzato esperimenti di partizione tra metallo superliquido e silicato in presenza di idrogeno, utilizzando celle ad incudine di diamante riscaldate con laser, combinate con tomografia a sonda atomica. L’osservazione diretta di idrogeno in nanostrutture ricche di silicio e ossigeno all’interno di una lega di ferro indica che, durante la formazione della Terra, silicio, ossigeno e idrogeno sarebbero stati “intrappolati” insieme nel nucleo.
Con un rapporto molare silicio/idrogeno vicino all’unità, si stima che il nucleo terrestre contenga tra lo 0,07 e lo 0,36% in peso di idrogeno, l’equivalente di 9–45 oceani di acqua. Una quantità simile implica che la Terra avrebbe acquisito la maggior parte della propria acqua nelle fasi principali dell’accrezione, e non principalmente attraverso l’arrivo tardivo di comete ricche di ghiaccio.
In altre parole, l’acqua terrestre non sarebbe stata portata in modo predominante da corpi esterni, ma deriverebbe in larga misura dal materiale stesso che ha formato il pianeta, con l’idrogeno immagazzinato nel nucleo fin dai primi tempi.
Un pianeta “secco” che nasconde enormi quantità di idrogeno
Lo stesso studio ricorda che l’idrogeno è l’elemento più abbondante nel Sistema Solare. Eppure, dal punto di vista cosmochimico, la Terra è considerata relativamente “secca” se confrontata con alcuni tipi di meteoriti, come le condriti carbonacee CI, molto ricche di idrogeno.
Anche se il 71% della superficie terrestre è coperto dagli oceani, composti in gran parte da idrogeno, si è sostenuto che la maggior parte dell’idrogeno del pianeta si trovi in realtà nel nucleo fin dalla sua formazione, circa 4,5 miliardi di anni fa.
Le stime sul contenuto di idrogeno nel nucleo si basavano finora su esperimenti e calcoli di partizione metallo-silicato ad alta pressione, che simulano la distribuzione di questo elemento tra nucleo e mantello durante la formazione del nucleo in profondi oceani di magma. Il problema è che le incertezze erano enormi: si parlava di un intervallo di quattro ordini di grandezza, da 10 a 10.000 parti per milione in peso.
Misurare direttamente l’idrogeno ad alte pressioni è stato finora molto difficile. In molti casi il suo contenuto veniva dedotto in modo indiretto, ad esempio dall’espansione della struttura cristallina dei materiali dovuta alla presenza di H. Solo a pressioni relativamente basse, fino a circa 20 GPa, si disponeva di dati più affidabili, applicabili però senza grandi estrapolazioni solo a pianeti delle dimensioni di Marte.
Poiché la differenziazione tra nucleo e mantello della Terra si è probabilmente verificata in oceani di magma a pressioni fino a 70 GPa, è fondamentale poter quantificare direttamente l’idrogeno in condizioni realmente comparabili a quelle delle prime fasi della Terra. Solo così è possibile determinare con precisione il destino dell’idrogeno e, di conseguenza, ricostruire con maggiore sicurezza l’origine dell’acqua del pianeta.
Un cambiamento di prospettiva sull’origine dell’acqua terrestre
Approfondire ciò che accade all’interno della Terra permette di capire meglio da dove provenga l’acqua che oggi vediamo in superficie. Se il nucleo contiene davvero l’equivalente di decine di oceani in forma di idrogeno, il ruolo dei processi interni nella storia dell’acqua terrestre diventa centrale.
Per i geologi, questo scenario rappresenta un cambio di prospettiva che genera inquietudine ma anche entusiasmo scientifico. Significa rivedere modelli consolidati, ripensare il contributo di comete e asteroidi e, allo stesso tempo, valutare quanto l’acqua sia stata “scritta” nel destino della Terra fin dall’inizio.
In un contesto in cui ogni nuovo dato può ribaltare teorie decennali, l’origine dell’acqua all’interno della Terra sembra essere molto più complessa, profonda e affascinante di quanto si pensasse.
