I geologi hanno sviluppato una nuova teoria sullo stato della Terra miliardi di anni fa, dopo aver esaminato le rocce molto antiche formatesi nel mantello terrestre al di sotto dei continenti.

L'assistente professoressa Emma Tomlinson del Trinity College di Dublino e il professor Balz Kamber della Queensland University of Technology hanno appena pubblicato la loro ricerca nella principale rivista internazionale, Comunicazioni sulla natura .

I sette continenti sulla Terra oggi sono costruiti ciascuno attorno a un interno stabile chiamato cratone, e i geologi ritengono che la stabilizzazione del cratone circa 2,5-3 miliardi di anni fa sia stata fondamentale per l'emergere di masse terrestri sulla Terra.

Poco si sa su come si formassero i cratoni e le chiglie del loro mantello di supporto, ma importanti indizi si possono trovare negli xenoliti di peridotite, che sono campioni di mantello che vengono portati sulla superficie terrestre da vulcani in eruzione.

Dottor Tomlinson, dalla Scuola di Scienze Naturali del Trinity, disse:

"Molte rocce del mantello sotto i vecchi continenti contengono una quantità sorprendente di silice, molto più di quella che si trova nelle parti più giovani del mantello".

"Attualmente non c'è consenso scientifico sulla ragione di ciò".

La nuova ricerca, che esamina i dati globali per la peridotite del mantello, fornisce una nuova spiegazione per questa osservazione.

La ricerca ha utilizzato un nuovo modello termodinamico per calcolare che l'insolita mineralogia si è sviluppata quando la roccia fusa molto calda, superiore a 1700 °C, ha interagito con le parti più antiche del mantello e questo ha causato la crescita di minerali ricchi di silice.

"Per oltre 1 miliardo di anni, da 3,8 a 2,5 miliardi di anni fa, vulcani hanno anche eruttato lave molto insolite di viscosità molto bassa, lava che era molto sottile, molto caldo e spesso conteneva livelli variabili di silice, " ha aggiunto il dottor Tomlinson.

"La nostra modellazione suggerisce che le lave insolite erano in realtà le rocce fuse che hanno interagito con il mantello a grande profondità e questa interazione ha portato al livello variabile di silice".

Professor Kamber, QUT, disse:

"Sia le rocce ricche di silice nel mantello profondo che le rocce vulcaniche a bassa viscosità hanno smesso di essere prodotte dalla Terra circa 2,5 miliardi di anni fa. Questa tempistica è il confine tra gli eoni Archeano e Proterozoico, una delle rotture più significative nel tempistiche".

Ciò che ha causato questo confine rimane sconosciuto, ma la ricerca offre una nuova prospettiva.

Il professor Kamber ha aggiunto:

"Questo potrebbe essere dovuto a un cambiamento nel modo in cui scorreva il mantello. Una volta che il mantello ha iniziato a girare lentamente fino al nucleo (2, 900 chilometri), le altissime temperature dell'Eone Archeano non erano più possibili."