Da dove provengono i materiali che compongono la Terra e la luna e quando sono arrivati?

La maggior parte dei modelli scientifici sostiene che la Terra si sia formata gradualmente per addizione da un assortimento di masse delle dimensioni della luna e di quelle di Marte che avevano una vasta gamma di caratteristiche isotopiche. Nuova ricerca pubblicata il 26 gennaio in Natura mantiene la Terra, così come la luna e alcuni meteoriti, erano formati da materiali più simili, con caratteristiche isotopiche quasi indistinguibili.

"La Terra si è accresciuta da un serbatoio isotopico omogeneo, " disse Nicolas Dauphas, il Louis Block Professor in Scienze Geofisiche, l'autore dello studio. "In termini di colori, si potrebbe dire che non era 'verde, blu, rosso, ' ma piuttosto 'verde, verde, verde.'"

Analizzando i dati per determinati elementi, Dauphas è stato in grado di decifrare la natura isotopica del materiale che ha formato la Terra. Anomalie negli elementi forniti "impronte digitali" per ricreare il processo di formazione, contribuendo a stabilire "legami genetici" tra i corpi planetari e i loro elementi costitutivi.

Dauphas ha usato le somiglianze isotopiche che ha trovato in elementi selezionati per registrare le fasi della formazione della Terra. Subito dopo che la Terra si è formata 4,5 miliardi di anni fa e quando il suo nucleo è cresciuto, il nucleo attraeva elementi che avevano forti affinità con il metallo. Poiché la formazione del nucleo era quasi completa, però, tali elementi, continuando ad arrivare dallo spazio, furono lasciati risiedere nel mantello.

Questo aiuta a spiegare l'età di parti della Terra e il ruolo che hanno svolto nella formazione del nostro pianeta, ha detto Dauphas. "Per esempio, Posso dirti che la moneta nella tua tasca con l'immagine di Jefferson non contiene nichel dal primo 60 percento dell'accrescimento della Terra perché il nucleo ha recuperato quel nichel che arrivava presto".

Inoltre, La ricerca di Dauphas rivela che un raro tipo di materiale extraterrestre noto come meteoriti enstatite (dal nome di un minerale che contengono in abbondanza) ha formato metà del primo 60 percento della Terra. Dopo di che, Il 100 percento del resto della Terra era formato da impatti di tipo enstatite.

"Prima di questo lavoro, la questione della natura del materiale in accrescimento della Terra attraverso il tempo era per lo più retorica, — disse Dauphas. — Studiando misurazioni ad alta precisione, abbiamo mostrato che la Terra, la luna e i meteoriti con un'alta concentrazione del minerale enstatite hanno composizioni isotopiche quasi indistinguibili."

La formazione della luna

I risultati fanno luce sulla formazione della luna, che è stato difficile da spiegare utilizzando i modelli più semplici della formazione della Terra. Tali modelli mostrano che la Terra e la luna erano formate da vari materiali con diverse composizioni isotopiche.

"La luna è isotopicamente simile alla Terra, " Disse Dauphas. "Quindi il gigantesco impattore che colpì la Terra subito dopo la sua creazione, formando così la luna, molto probabilmente aveva una composizione isotopica simile alla Terra."

Questo lavoro mostra anche che il materiale che è stato usato per fare la Terra è stato ordinato, disse David Stevenson, il Marvin L. Goldberger Professore di Scienze Planetarie al Caltech, che non è stato coinvolto nella ricerca. "L'ordine era tale che il proiettile di massa di Marte che ha colpito la Terra e molto probabilmente ha portato alla formazione della luna era molto simile alla Terra in quel momento. Questo rende più facile capire perché la Terra e la luna sono così sorprendentemente simili una somiglianza che è stata un grande enigma per più di un decennio."

Il metodo di Dauphas offre "un approccio elegante" per l'approvvigionamento dei materiali che costituivano la Terra, Concluse Stevenson.