Rilevato l'Eco dell'Antica Terra

Un gruppo di scienziati hanno individuato che un rapporto isotopico precedentemente non spiegato dal profondo della Terra, potrebbe essere un residuo del materiale presente prima che si scontrasse con un altro corpo di dimensioni planetarie, portando alla nascita della Luna.

Questa scoperta potrebbe rivelarci gli echi dell'antica Terra, che esisteva prima della collisione presumibilmente avvenuta 4,5 miliardi anni fa.
Questo lavoro è stato presentato alla conferenza Goldschmidt a Sacramento, in California.

La teoria attualmente accettata afferma che la Luna si sia formata 4,5 miliardi anni fa, quando la Terra si scontrò con un corpo soprannominato Theia, delle dimensioni di Marte.
Secondo questa teoria, il calore generato dalla collisione avrebbe causato la fluidificazione dell'intero pianeta e alcuni detriti si sarebbero poi raffreddati in un altro punto di gravità, dando vita alla Luna.

Ora però, un gruppo di scienziati dell'Università di Harvard ritengono di aver identificato un segno che dimostrerebbe come in realtá solo una parte della Terra si fuse lasciandone intatta l'altra.
Secondo il ricercatore Sujoy Mukhopadhyay (Harvard): "L'energia liberata dall'impatto tra la Terra e Theia sarebbe stato enorme, certamente abbastanza per fondere l'intero pianeta ma riteniamo che l'energia di impatto non si distribuì uniformemente. Ciò significa che una parte importante dell'emisfero impattato sarebbe stato completamente vaporizzato, mentre l'altro solo parzialmente, senza subire una completa fusione".
Il team ha analizzato i rapporti degli isotopi di gas nobili presenti dal profondo mantello terrestre e ha confrontato questi risultati con gli isotopi più vicini alla superficie. I risultati indicano che gli isotopi 3He e 22Ne dal mantello superficiale sono significativamente superiori al rapporto equivalente nel mantello profondo.

Il professor Mukhopadhyay ha commentato: "Questo implica che l'ultimo gigantesco impatto non mescoló completamente il mantello e non ci fu un intero manto oceano di magma".

Ulteriori prove sono pervenute dall'analisi del rapporto tra lo 129-Xenon e lo 130-Xenon. È noto che il materiale portato in superficie dal mantello profondo ha un rapporto inferiore a quello normalmente trovato vicino alla superficie, per esempio nei basalti da dorsali.
Il 129-Xenon è prodotto dal decadimento radioattivo dello iodio-129, questi isotopi allo xeno risalirebbero entro i primi 100 milioni di anni di storia della Terra.

Il professor Mukhopadhyay ha detto: "La geochimica indica che ci sono differenze tra i rapporti isotopici dei gas nobili in diverse parti della Terra, e questi hanno bisogno di essere spiegati. L'idea è che questa immensa collisione non sciolse completamente la Terra e se la teoria si dimostrasse corretta, allora staremmo osservando gli echi dell'antica Terra, prima della collisione".

Traduzione e adattamento a cura di Arthur McPaul

Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2014/06/140609113347.htm

Risolto Il Mistero delle Anomale Fratture Continentali

Sono soltanto pochi decimi di chilometro quelli che separano le massiccie spaccature della penisola del Sinai dal continente africano sul lato opposto del Golfo di Suez.
Probabilmente 130 milioni di anni fa, fu la stessa distanza che divise l'Africa dal Sud America.

Tuttavia per decenni i geologi hanno faticato a spiegare alcune anomalie evidenti nella frattura crostale tra i due continenti, che non presentano simmetria e hanno anche differenti variazioni di spessore altimetrico della crosta continentale.

Ora i geologi del Centro di ricerca tedesco per le geoscienze (GFZ), l'Università di Sydney e l'Università di Londra hanno trovato una spiegazione, pubblicato su Nature Communications.

Utilizzando i modelli computerizzati ad alta risoluzione e i dati geologici dei margini del Sud Atlantico, hanno scoperto che il centro della spaccatura, dove la crosta continentale venne diluita attivamente attraverso le faglie, non rimase fissa durante la rottura continentale, ma migró lateralmente.

"Potremmo dimostrare che le spaccature furono in grado di muoversi lateralmente per centinaia di chilometri", spiega Sascha Brune del GFZ.
"Durante la migrazione della spaccatura, la crosta su un lato della spaccatura si indebolì a causa del materiale bollente in risalita dal mantello terrestre, mentre l'altro lato essendo leggermente più freddo subì minori varioazioni.
"Questo portó ad un movimento laterale della frattura, che convoglió il materiale crostale dalla crosta Sudamericana alla crosta africana. Questi blocchi crostali trasferitisi furono fortemente erosi dalla spaccatura e, infine, costituiscono le enigmatiche scaglie di crosta sottile del margine africano.

Questo ritardo di rottura continentale e la generazione della crosta oceanica hanno impiegato fino a 20 milioni di anni. I nuovi modelli rivelano che la velocità di estensione gioca un ruolo cruciale nella comprensione delle larghezze di margini dell'Atlantico del Sud: l'estensione crostale più veloce porta alla migrazione della spaccatura più a lungo e quindi un'asimmetria più marcata dei margini continentali generati.

Le faglie costituiscono un importante elemento tettonico del nostro pianeta. Esse sono responsabili della forma dei continenti odierni e la loro attività continua ancora tutt'oggi.

Illustrando un nuovo aspetto della teoria della tettonica a zolle, questo studio indica che durante le rotture continentali, grandi quantità di materiale possono essere convogliati da un lato del margine di placca all'altra, un processo che non è stato ancora dimostrato. I nuovi modelli e le analisi forniscono un importante trampolino di lancio verso una comprensione globale dei processi di fratturazione e della formazione margine continentale.

Traduzione e adattamento a cura di Arthur McPaul

Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2014/06/140606091419.htm

Quel puntino siamo noi!!!

La sonda Cassini ha realizzato il 19 luglio un'immagine del nostro pianeta vista dal sistema di Saturno. Per ora ancora grezza, verrà elaborata nei prossimi mesi, e continuerà la tradizione di immagini della Terra dai confini del Sistema solare iniziata dal famoso "pale blue dot" ripreso da Voyager nel 1990.

Speriamo che il 19 luglio, alle ore 23:30 circa, non abbiate dimenticato di fermarvi, di smettere di rimuginare i soliti pensieri quotidiani, di guardare verso l’alto e sorridere. E che quel sorriso fosse degno di superare alla velocità della luce l’orbita di Marte, attraversare indenne la fascia degli asteroidi, lambire Saturno e dopo un viaggio di 80 minuti circa imprimersi nella CCD della camera di Cassini, insieme a miliardi di altri sorrisi. In un segno di poco più di un pixel.

Quella di oggi potrebbe sembrare solo un’altra “semplice” fotografia della Terra scattata dallo spazio, un’immagine raw (grezza) e bisognerà aspettare i prossimi mesi per vederla pulita, sistemata e rimontata in un ritratto inedito del sistema di Saturno comprensivo della Terra. Il clamore mediatico che l’ha preceduta e l’invito della NASA rivolto a tutti i terrestri di partecipare all’evento spaziale (realizzando anche un gruppo Flicker di proprie immagini del momento) sembrano in contraddizione con i pochi sgranati pixel che dovrebbero rappresentare la Terra ripresa dall’orbita di Saturno.

La Terra vista da Cassini a Saturno nel 2006. Crediti: NASA/JPL/Space Science Institute

In realtà l’immagine di oggi va vista come il frutto di un progetto iniziato decine di anni fa, agli albori dell’esplorazione spaziale e che ha un obiettivo semplice e geniale: scattarci una foto dai confini del Sistema Solare. Realizzare una immagine dalla quale risulti chiaro come l’Essere umano sia piccolo (parlando di mere dimensioni fisiche) e contemporaneamente, come sia incredibilmente grande (in termini di ambizione scientifica e umana).

Tracciando a ritroso la storia di questo progetto torniamo al 15 settembre 2006, quando Cassini già realizzò un’impresa simile da una distanza dalla Terra di 1,5 miliardi di km. Questa volta il ritratto era in colori naturali e la Terra compariva con un accenno di Luna, tra gli anelli del sistema di Saturno (nel box dell’immagine originale), in controluce rispetto alla luce del Sole. La scelta di inquadrare la Terra con questa particolare illuminazione è stata fatta dal team di Cassini per non rischiare di rovinare la CCD della sonda con la luce diretta della nostra stella.

A onor di cronaca, Cassini non è stata la prima a tentare l’impresa. Era il 14 febbraio 1990 quando la sonda Voyager 1 dall’orbita di Nettuno a circa sei miliardi di chilometri di distanza dalla Terra, scattò una fotografia del pianeta Terra, un minuscolo, quasi indistinguibile puntino. L’idea di girare la fotocamera della sonda e scattare quella foto così assurda e così preziosa è stata del geniale astronomo e divulgatore scientifico Carl Sagan. A prima vista, la Terra appariva in quell’immagine come un puntino di 0,12 pixel quasi indistinguibile nella luce verde del Sole (inevitabile nel realizzare un’immagine di una zona così vicina al Sole).

La Terra ripresa dalla sonda Voyager 1 il 14 febbraio 1990

E se siete scettici e faticate a distinguere in quei pochi pixels una delle immagini spaziali più famose ed evocative, nota al mondo come il “pale blue dot”, fermatevi un attimo. Come scrisse Sagan (che cito per intero), considerate ancora quel puntino.

“Quel puntino è qui. Quel puntino è casa. Quel puntino è noi. Su di esso, tutti coloro che ami, tutte le persone che conosci, tutti quelli di cui hai mai sentito parlare, ogni essere umano che sia mai esistito, ha vissuto qui la propria vita. L’insieme delle nostre gioie e dolori, migliaia di religioni, ideologie e dottrine economiche, così sicure di sé, ogni cacciatore e raccoglitore, ogni eroe e codardo, ogni creatore e distruttore di civiltà, ogni re e plebeo, ogni giovane coppia innamorata, ogni madre e padre, figlio speranzoso, inventore ed esploratore, ogni predicatore di moralità, ogni politico corrotto, ogni “superstar”, ogni “comandante supremo”, ogni santo e peccatore nella storia della nostra specie è vissuto lì. Su un minuscolo granello di polvere sospeso in un raggio di Sole.”

A cura di Livia Giacomini

Fonte:
http://www.media.inaf.it/2013/07/22/quel-puntino-siamo-noi/

Foto di apertura:
Una delle immagini raw della Terra realizzate dalla Cassini il 19 Luglio 2013. Crediti: NASA/JPL/Space Science Institute

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La Luna e la Terra hanno avuto l'acqua in comune

I ricercatori hanno utilizzato una microsonda a microioni per studiare i rapporti dell'idrogeno-deuterio in una roccia lunare, scoprendo che'acqua della Luna non è venuta dalle comete, ma dalla Terra 4,5 miliardi anni fa, quando una collisione gigante con altro corpo originó la Luna.

Secondo questa nuova ricerca, l'acqua all'interno del mantello lunare sarebbe giunta dai meteoriti primitivi che avrebbero fornito anche la maggior parte dell'acqua sulla Terra. I risultati sollevano nuove domande sul processo che ha formato la Luna.
La Luna si pensa che si sia formata da un disco di detriti lanciati quando un oggetto gigante colpì la Terra 4,5 miliardi anni fa. Gli scienziati hanno a lungo ipotizzato che il calore sprigionatosi dall'impatto avrebbe causato agli elementi volatili come l'idrogeno, di bollire nello spazio, rendendo la neonata Luna essenzialmente asciutta. Ma di recente, i veicoli spaziali della NASA e la nuova ricerca sui campioni delle missioni Apollo hanno dimostrato che la Luna ha in realtà l'acqua, sia sulla sua superficie che al di sotto di essa.

Per dimostrare che l'acqua sia sulla Luna che sulla Terra è venuta dalla stessa fonte, questo studio offre le prove scientifiche:
"La spiegazione più semplice per quello che abbiamo trovato è che c'era acqua sulla proto-Terra al momento dell'impatto gigante", ha dichiarato Alberto Saal, professore associato di scienze geologiche alla Brown University e autore principale dello studio. "Essa è sopravvissuta all'impatto, e questo è ciò che vediamo nella Luna".
La ricerca è stata co-scritto da Erik Hauri della Carnegie Institution di Washington, James Van Orman della Case Western Reserve University, e Malcolm Rutherford dall Brown e pubblicata online su Science Express.

Per trovare l'origine dell'acqua della Luna, Saal e colleghi hanno esaminato le inclusioni vetrose presenti nei campioni riportati sulla Terra dalle missioni Apollo.
Le inclusioni sono piccoli punti di vetro vulcanico intrappolati all'interno di cristalli di olivina. I cristalli evitano che l'acqua che fuoriesca durante un'eruzione e permettono ai ricercatori di avere un'idea di ciò che c'era all'interno della Luna.

La ricerca effettuata dal 2011 da parte di Hauri ha scoperto che le inclusioni vetrose hanno un'abbondanza di acqua come quella presente nelle rocce terrestri.
Questo studio era mirato a trovare l'origine dell'acqua. Per fare questo, Saal ed i suoi colleghi hanno esaminato la composizione isotopica dell'idrogeno intrappolato nelle inclusioni.
"Per capire l'origine del idrogeno, avevamo bisogno di una impronta digitale, ovvero una composizione isotopica".

Utilizzando una microsonda a ioni NanoSIMS Cameca 50L disponibile alla Carnegie, i ricercatori hanno misurato la quantità di deuterio nei campioni rispetto alla quantità di idrogeno regolare. Il deuterio è un isotopo dell'idrogeno con un neutrone in più.

Le molecole d'acqua provenienti da diversi luoghi del Sistema Solare hanno diverse quantità di deuterio. In generale, le cose formatesi più vicino al Sole hanno meno deuterio di cose formatesi più lontano da esso.

Saal ed i suoi colleghi hanno scoperto che il rapporto deuterio/idrogeno nelle inclusioni vetrose era relativamente basso e corrispondeva al rapporto trovato nelle condriti carbonacee, le meteoriti provenienti dalla fascia di asteroidi vicino a Giove ritenuti i più antichi oggetti del sistema solare.

Ciò significa che la fonte di acqua sulla Luna sono state le meteoriti primitive e non le comete come pensavano alcuni scienziati.
Le comete, come i meteoriti, sono note per portare acqua e altri elementi volatili, ma tendono ad avere elevati rapporti di deuterio/idrogeno, rapporti molto più alti rispetto a quelli presenti all'interno della Luna, da dove provengono i campioni utilizzati in questo studio.
"Le stesse misurazioni erano molto difficili", ha detto Hauri, "ma i nuovi dati forniscono la migliore evidenza possibile che le condriti contenenti carbonio sono una fonte comune per le sostanze volatili nella terra e della Luna, e forse per l'intero Sistema Solare interno".

Recenti ricerche, secondo Saal, hanno scoperto che ben il 98% dell'acqua sulla Terra arriva anche dalle meteoriti primitive, che suggerisce una fonte comune per l'acqua sulla Terra e sulla Luna.
Il modo più semplice per spiegare ció è che l'acqua era già presente sulla Terra primordiale ed è stata trasferita alla Luna.

Il risultato non è necessariamente incompatibile con l'idea che la Luna si sia formata da un gigantesco impatto con la Terra primordiale, ma presenta un problema. Se la Luna è stata realizzata da materiale venuto dalla Terra, ha senso che l'acqua abbia una fonte comune, ma c'è ancora la questione di come l'acqua sia stata in grado di sopravvivere ad uno scontro così violento.

"L'impatto in qualche modo non ha causato la perdita di tutta l'acqua", ha detto Saal. "Ma noi non sappiamo come sia avvenuto questo processo".
Alcuni processi sulla formazione dei pianeti non sono infatti ancora noti.
"Il nostro lavoro suggerisce che gli elementi ancora altamente volatili non possano essere persi completamente durante un impatto gigante", ha detto Van Orman.

Traduzione a cura di Arthur McPaul

Foto in alto:
Immagine di una inclusione lunare del campione 74220 riportato dall'Apollo 17, racchiuso all'interno di un cristallo di olivina. L'inserimento è di 30 micron di diametro. I cristalli scheletrici all'interno dell'inclusione fusa sono una raffinata combinazione di olivina e ilmenite. La zona scura in basso a sinistra è una microsonda inserita all'interno.
CREDITO: John Armstrong / Geophysical Laboratory della Carnegie Institution di Washington

Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/05/130509142054.htm

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Bombardamento a Tappeto Nel Sistema Solare

Nel giovane Sistema solare non fu solo la Luna a sperimentare un periodo di intenso bombardamento di meteoriti ma anche l'asteroide Vesta. Questi i risultati di uno studio apparso online sul sito di Nature Geoscience e guidato da Simone Marchi, ricercatore italiano che lavora negli USA e a cui ha partecipato Maria Cristina De Sanctis, dell'INAF-IAPS.

Circa quattro miliardi di anni fa la Luna attraversò un periodo non certo facile, subendo un vero e proprio bombardamento di meteoriti che ne scolpì la superficie dandole l’aspetto che oggi osserviamo. Questa epoca, così catastrofica e non a caso ribattezzata ‘cataclisma lunare’, si protrasse per parecchie decine di milioni di anni. Ma a quanto pare, in quel turbolento periodo della storia del Sistema solare non fu solo il nostro satellite a fare le spese di questa pioggia di proiettili cosmici. Anche l’asteroide Vesta, distante quasi 200 milioni di chilometri e forse anche altri asteroidi di grandi dimensioni hanno subito un trattamento simile a quello della Luna.

È questo lo scenario che emerge da uno studio pubblicato nell’ultimo numero della rivista Nature Geoscience e guidato dal ricercatore italiano Simone Marchi, in forza al Southwest Research Institute (SwRI) di Boulder, Colorado, e al Lunar and Planetary Institute della NASA a Houston, Texas. Il lavoro ha messo in relazione per la prima volta alcune proprietà delle rocce lunari portate a Terra dalle missioni Apollo con quelle di alcuni particolari tipi di meteoriti caduti sul nostro pianeta, ovvero le Howarditi e le Eucriti, che si sarebbero staccate proprio da Vesta. I risultati di questo studio portano alla luce alcune inattese somiglianze tra i campioni lunari e le meteoriti, come la distribuzione delle abbondanze degli isotopi dell’Argon, che sarebbero legate a un bombardamento di meteoriti ad alta velocità avvenuto nelle prime fasi di formazione del Sistema solare.

“Con il nostro lavoro abbiamo evidenziato che le meteoriti provenienti dagli asteroidi -ed in modo particolare da Vesta- mostrano segni dello spopolamento della fascia principale di asteroidi, avvenuto circa 4 miliardi di anni fa” dice Marchi. “Gli asteroidi rimossi hanno impattato a velocità elevata quelli rimasti nella fascia principale e la Luna, lasciando tracce inequivocabili dovute alle alte temperature prodotte nelle collisioni”.

I ricercatori sono giunti a queste conclusioni con il supporto di simulazioni al computer che hanno dimostrato come alcune proprietà chimico-fisiche dei meteoriti provenienti da Vesta possano essere state determinate da impatti primordiali subiti dall’asteroide con altri corpi minori. Impatti avvenuti con velocità relative molto elevate, dell’ordine dei 36.000 chilometri l’ora. Questi scontri si sarebbero prodotti proprio nell’epoca del cataclisma lunare e sarebbero stati causati dal riadattamento delle orbite dei pianeti giganti come Giove e Saturno, migrati dalle posizioni che avevano all’alba del Sistema solare con quelle che oggi possiedono. Questo riassestamento provocò una destabilizzazione delle traiettorie di molti corpi della fascia di asteroidi, innescando così questo bombardamento che ha investito non solo i pianeti e le lune del Sistema solare interno, ma anche i corpi maggiori della stessa cintura degli asteroidi.

Determinanti in questo studio multidisciplinare sono stati i dati e le osservazioni raccolti dalla missione Dawn della NASA, dedicata allo studio degli asteroidi Vesta e Cerere, come spiega ai nostri microfoni Maria Cristina De Sanctis, dell’INAF IAPS, team leader dello spettrometro VIR a bordo della sonda, tra i coautori dell’articolo: “Le osservazioni e le misure effettuate dagli strumenti della sonda Dawn, tra cui VIR, sono state fondamentali per confermare che le meteoriti cadute sulla terra e classificate come Howarditi ed Eucriti si sono staccate da Vesta. È un po’ come se Dawn si sia trasformata in una missione che ci ha permesso di raccogliere dei campioni dell’asteroide stesso, non già riportandoceli dallo spazio, ma che noi abbiamo già a disposizione sulla Terra sotto forma di meteoriti e che possiamo datare e analizzare in dettaglio per capire la loro storia evolutiva”.

A cura di Marco Galliani

Foto In Alto:
Rappresentazione artistica

Fonte
http://www.media.inaf.it/2013/03/25/bombardardamento-a-tappeto/


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Il Mistero Dell'Acqua Mancante

A noi che ci abitiamo, la Terra sembra un pianeta decisamente ricco di acqua, ma in realtà essa rappresenta meno dell’un per cento della massa terrestre. E probabilmente l’acqua presente sulla Terra proviene in realtà da comete e asteroidi.

Uno studio condotto da Rebecca Martin e Mario Livio del Space Telescope Science Institute di Baltimora ha provato a spiegare il motivo per cui il nostro pianeta è relativamente asciutto. Cosa su cui gli astronomi si interrogano da anni. Infatti, il modello teorico più accreditato spiega la formazione del sistema solare a partire da un disco protoplanetario, un disco turbinante di gas e polvere che circondava il nostro Sole.

Secondo questo modello, il nostro pianeta dovrebbe essere ben più ricco di acqua. La Terra, sempre secondo il modello, dovrebbe essersi formata da materiale ghiacciato in una zona attorno al Sole dove le temperature erano abbastanza fredde da far condensare il ghiaccio stesso. Perché è relativamente asciutta?

Lo studio effettuato, basato su simulazioni al computer dell’evoluzione del Sistema Solare, ci spiega come il nostro pianeta si sia formato da detriti rocciosi in una zona più calda, dentro la cosiddetta “linea della neve”. Questa linea di demarcazione nel nostro Sistema Solare si trova attualmente nel mezzo della fascia principale degli asteroidi, una regione compresa fra le orbite di Marte e Giove; oltre questo punto la luce del Sole è troppo debole per liquefare i detriti ghiacciati rilasciati dal disco protoplanetario.

I precedenti modelli del disco di accrescimento suggerivano che la linea della neve fosse molto più vicina al Sole 4,5 miliardi di anni fa, quando la Terra si formò e quindi il nostro pianeta avrebbe dovuto formarsi in una zona dove il ghiaccio non poteva essere sciolto dal calore solare. Ma Martin e Livio suggeriscono un’altra possibilità: “Diversamente dal modello standard del disco di accrescimento, la linea della neve nella nostra analisi non si sposta mai dentro l’orbita della Terra ma rimane, invece, sempre più esterna” ha dichiarato Livio ” e ciò spiega perché il nostro sia un pianeta asciutto. Infatti, il nostro modello spiega perché anche altri pianeti come Mercurio, Venere e Marte siano relativamente asciutti”.

“Se la linea della neve fosse stata all’interno dell’orbita della Terra quando questa si formò” ha aggiunto Martin, “ìl nostro pianeta sarebbe dovuto essere un corpo ghiacciato. I pianeti come Urano e Nettuno che si sono formati oltre quella linea sono composti dal 10% di acqua. Ma la Terra non ne ha molta e questo è sempre stato un enigma”.

Lo studio è pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

A cura di Silvia Dragone

Fonte:
http://www.media.inaf.it/2012/07/18/l’enigma-dell’acqua-mancante/