Per la prima volta, un gruppo internazionale di ricercatori ha inserito gli ampi dati geochimici sulla formazione della Terra in un modello, ottenendo risultati sorprendenti: più modelli possono essere utilizzati per il processo di accrescimento della Terra rispetto a quello che si credeva.
Adattamento a cura di Arthur McPaul
Fonte: http://www.sciencedaily.com/releases/2010/06/100611221305.htm
La Terra si è sicuramente formata durante la nascita del nostro Sistema Solare, quando la Luna e Marte erano protopianeti, lasciandola crescere a poco a poco: il tempo impiegato per l'accrescimento del pianeta Terra è tuttavia, una questione molto controversa tra gli esperti.
"I modelli più recenti rivelano che circa 100 milioni di anni sarebbe il tempo più coerente per la formazione della Luna e della Terra" afferma Bernard Bourdon, un professore dell'Istituto di Geochimica e Petrologia presso l'ETH di Zurigo.
Tuttavia, ci sono anche modelli che suggeriscono chiaramente la Terra possa aver raggiunto il 70% delle sue dimensioni in soli 10 milioni di anni.
I modelli che vorrebbero dimostrare un accrescimento rapido della Terra partono dalla premessa di base che il protopianeta si mescolò completamente con un altro, quando la Terra raggiunse un equilibrio chimico tra gli elementi nel nucleo metallico e il manto di silicato, spiega Bourdon.
Ciò sarebbe avvenuto quando gli elementi ferrosi affondarono al centro della Terra e i silicati rimasero nel mantello terrestre.
Lo scienziato ha avanzato forti dubbi circa una rapida evoluzione della Terra in soli 10 milioni di anni e ha collaborato con John Rudge, ospite alla Cambridge University e Thorsten Kleine, professore presso l'Università di Münster, nel tentativo di verificare la teoria tenendo in piena considerazione tutti i parametri conosciuti: da un lato, l'afnio-tungsteno e gli orologi radioattivi dell'uranio-piombo, e d'altra parte, la distribuzione degli elementi chimici tra il nucleo e il mantello.
Questa distribuzione dipende dalle condizioni di pressione e temperatura durante la formazione di base, che probabilmente variò durante l'accrescimento. Le condizioni della formazione di base puotrebbero quindi essere estrapolate dalla distribuzione degli elementi interni della Terra.
Nel loro studio pubblicato su Nature Geoscience, Bourdon e la sua squadra dimostrano che ci sono parecchi modelli che sono compatibili con le osservazioni chimiche. La cosa notevole è che non vi è alcuna necessità di un equilibrio completo tra metalli e silicati:
"Fino ad ora, si è sempre pensato che si poteva spiegare la distribuzione degli elementi con un equilibrio, tuttavia, la distribuzione si spiega facilmente solo con il disequilibrio", dice Thorsten Kleine.
Le osservazioni sono compatibili anche con uno stato di equilibrio per il 40%, vale a dire che il nucleo dei protopianeti in collisione avrebbe potuto raggiungere il centro della Terra direttamente senza un equilibrio importante con il mantello terrestre. Per Bourdon, la cosa fondamentale è che i risultati dimostrano che la nozione di un equilibrio completo potrebbe essere sbagliata, dal momento che un disequilibrio richiederebbe più tempo per il completo accrescimento della Terra, in modo da essere più coerente con il momento in cui si è formata la Luna.
"Se assumiamo che il mantello terrestre conserva ancora le traccie dei protopianeti, la fine dell'accrescimento della Terra e l'età della Luna coincidono", dice Kleine.
La differenza di età aveva sempre lasciato perplessi gli scienziati, dopo tutto, la cessazione di accrescimento della Terra dovrebbe effettivamente coincidere con l'età della Luna a causa dell'impatto di un protopianeta delle dimensioni di Marte che ha dato poi vita alla Luna.
Gli "orologi radioattivi" quindi potrebbero essere stati parzialmente ripristinati da questa collisione catastrofica. Secondo il nuovo studio, gran parte della Terra, probabilmente si formò rapidamente, tuttavia, ci sarebbero voluti almeno 100 milioni di anni per raggiungere il suo completamento. L'accrescimento rapido all'inizio e un completamento lento sono coerenti con il tempo della formazione della Luna, dice Bourdon.
Si può quindi desumere che molto ancora c'è studiare per capire qual è il reale modello che possa chiaramente spiegare quello che accadde alla Terra, pochi milioni di anni dopo la sua formazione
"I modelli più recenti rivelano che circa 100 milioni di anni sarebbe il tempo più coerente per la formazione della Luna e della Terra" afferma Bernard Bourdon, un professore dell'Istituto di Geochimica e Petrologia presso l'ETH di Zurigo.
Tuttavia, ci sono anche modelli che suggeriscono chiaramente la Terra possa aver raggiunto il 70% delle sue dimensioni in soli 10 milioni di anni.
I modelli che vorrebbero dimostrare un accrescimento rapido della Terra partono dalla premessa di base che il protopianeta si mescolò completamente con un altro, quando la Terra raggiunse un equilibrio chimico tra gli elementi nel nucleo metallico e il manto di silicato, spiega Bourdon.
Ciò sarebbe avvenuto quando gli elementi ferrosi affondarono al centro della Terra e i silicati rimasero nel mantello terrestre.
Lo scienziato ha avanzato forti dubbi circa una rapida evoluzione della Terra in soli 10 milioni di anni e ha collaborato con John Rudge, ospite alla Cambridge University e Thorsten Kleine, professore presso l'Università di Münster, nel tentativo di verificare la teoria tenendo in piena considerazione tutti i parametri conosciuti: da un lato, l'afnio-tungsteno e gli orologi radioattivi dell'uranio-piombo, e d'altra parte, la distribuzione degli elementi chimici tra il nucleo e il mantello.
Questa distribuzione dipende dalle condizioni di pressione e temperatura durante la formazione di base, che probabilmente variò durante l'accrescimento. Le condizioni della formazione di base puotrebbero quindi essere estrapolate dalla distribuzione degli elementi interni della Terra.
Nel loro studio pubblicato su Nature Geoscience, Bourdon e la sua squadra dimostrano che ci sono parecchi modelli che sono compatibili con le osservazioni chimiche. La cosa notevole è che non vi è alcuna necessità di un equilibrio completo tra metalli e silicati:
"Fino ad ora, si è sempre pensato che si poteva spiegare la distribuzione degli elementi con un equilibrio, tuttavia, la distribuzione si spiega facilmente solo con il disequilibrio", dice Thorsten Kleine.
Le osservazioni sono compatibili anche con uno stato di equilibrio per il 40%, vale a dire che il nucleo dei protopianeti in collisione avrebbe potuto raggiungere il centro della Terra direttamente senza un equilibrio importante con il mantello terrestre. Per Bourdon, la cosa fondamentale è che i risultati dimostrano che la nozione di un equilibrio completo potrebbe essere sbagliata, dal momento che un disequilibrio richiederebbe più tempo per il completo accrescimento della Terra, in modo da essere più coerente con il momento in cui si è formata la Luna.
"Se assumiamo che il mantello terrestre conserva ancora le traccie dei protopianeti, la fine dell'accrescimento della Terra e l'età della Luna coincidono", dice Kleine.
La differenza di età aveva sempre lasciato perplessi gli scienziati, dopo tutto, la cessazione di accrescimento della Terra dovrebbe effettivamente coincidere con l'età della Luna a causa dell'impatto di un protopianeta delle dimensioni di Marte che ha dato poi vita alla Luna.
Gli "orologi radioattivi" quindi potrebbero essere stati parzialmente ripristinati da questa collisione catastrofica. Secondo il nuovo studio, gran parte della Terra, probabilmente si formò rapidamente, tuttavia, ci sarebbero voluti almeno 100 milioni di anni per raggiungere il suo completamento. L'accrescimento rapido all'inizio e un completamento lento sono coerenti con il tempo della formazione della Luna, dice Bourdon.
Si può quindi desumere che molto ancora c'è studiare per capire qual è il reale modello che possa chiaramente spiegare quello che accadde alla Terra, pochi milioni di anni dopo la sua formazione
Adattamento a cura di Arthur McPaul
Fonte: http://www.sciencedaily.com/releases/2010/06/100611221305.htm
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