Un nuovo studio su un raro meteorite basaltico chiamato angrite suggerisce che i volatili, che sono elementi con punti di ebollizione relativamente bassi come l'acqua, potrebbe essere stato portato sul nostro pianeta dai meteoriti durante i primi due milioni di anni del sistema solare.

Poiché elementi come l'acqua e il carbonio sono ingredienti essenziali per la vita sulla Terra, i ricercatori sono ansiosi di sapere quando sono arrivati ​​sul nostro pianeta.

"Stiamo esaminando il maggior numero possibile di corpi genitori di meteoriti per capire dove si trovavano nel primo sistema solare e quanta acqua avevano, "dice Adam Sarafian, un neolaureato nel dipartimento di Terra, Atmosferico, e Scienze planetarie al Massachusetts Institute of Technology. "Stiamo cercando di costruire una mappa del primissimo sistema solare interno. Dov'era l'acqua, dove andava e da dove veniva?"

Sarafian è l'autore principale di un articolo che descrive i risultati dello studio sull'angrite sulla rivista Geochimica e Cosmochimica Acta.

La storia dell'acqua

I meteoriti di angrite si sono formati nel sistema solare interno molto presto, circa 4,56 miliardi di anni fa. A quel punto, la Terra era probabilmente ancora solo il 20 percento delle sue dimensioni attuali, mentre Marte, che si è formato più rapidamente, era probabilmente vicino alla sua dimensione attuale. Gli scienziati non sono sicuri di quanto velocemente si siano formati Mercurio e Venere.

Durante questo periodo, il sistema solare interno era un luogo caldo e secco. I protopianeti e gli asteroidi avevano superfici fuse e, quando nel magma, anche un elemento come il carbonio, che ha punto di ebollizione 4, 800 gradi Celsius (8672 gradi Fahrenheit), è considerato un volatile. Non è stato quindi chiaro quando delicato, elementi a basso punto di ebollizione come l'acqua venivano a bordo, in particolare perché l'idrogeno necessario per produrre molecole d'acqua sarebbe stato evaporato dalle alte temperature.

"L'idrogeno era fondamentalmente privo di queste rocce e nel primo sistema solare interno?" chiese Sarafian.

Sarafian e i suoi colleghi hanno misurato un minerale comune nei meteoriti basaltici, chiamato olivina, per gli elementi volatili idrogeno, carbonio, fluoro e cloro. Poiché il basalto si forma durante il raffreddamento della roccia ignea (fusa), la conversione del contenuto di elementi volatili dell'olivina si traduce facilmente nella composizione del fuso basaltico.

"Una volta che conosciamo la composizione del fuso, possiamo quindi calcolare quale fosse il contenuto di acqua di un corpo planetario, "disse Sarafian.

Il team ha scoperto che l'asteroide genitore di angriti probabilmente aveva circa il 20% dell'attuale contenuto di acqua della Terra. Mentre la percentuale è bassa in termini moderni, questa quantità di acqua nel primo sistema solare indica che l'acqua era abbastanza abbondante 4,56 miliardi di anni fa, anche quando il sistema solare interno era ancora caldo. (I ricercatori non hanno ancora identificato l'asteroide specifico che ha generato tutte le angriti, ma la ricerca è in corso.)

L'origine dell'acqua della Terra

Diverse fonti d'acqua nel sistema solare sono comunemente paragonate all'acqua della Terra misurando il rapporto tra l'isotopo dell'idrogeno deuterio e l'idrogeno (D a H). Sebbene questo studio specifico non abbia misurato tale rapporto, uno studio Sarafian pubblicato all'inizio del 2017 sulla rivista Transazioni filosofiche della Royal Society A ha mostrato che l'acqua del corpo genitore angrite corrisponde perfettamente alla composizione dell'acqua della Terra. Ciò suggerisce che sia l'acqua trovata nelle angriti che l'acqua della Terra primitiva provenissero dalla stessa fonte.

"È un presupposto abbastanza semplice dire che l'acqua della Terra ha iniziato ad accumularsi sulla Terra molto presto, prima ancora che il pianeta fosse completamente formato, " dice Sarafian. "Ciò significa che quando il pianeta si è raffreddato abbastanza in modo che l'acqua liquida potesse essere stabile in superficie, qui c'era già l'acqua».

Quando la Terra si era completamente formata 4,54 miliardi di anni fa, Marte ha già avuto un vantaggio di 20 milioni di anni come massa stabile con acqua e altri volatili sulla sua superficie, come il carbonio, fluoro, e cloro, aggiunge Sarafian. Altre ricerche hanno mostrato abbondanti prove di acqua sulla superficie di Marte nell'antico passato, attraverso caratteristiche tra cui antichi letti di fiumi e minerali formati nell'acqua, come l'ematite.

Il team di Sarafian ha anche stimato quanto fosse grande il corpo genitore angrite, utilizzando l'acqua e il contenuto di carbonio presenti nelle angriti. Il contenuto di acqua e carbonio dipende dalla pressione, quindi stimando la pressione i ricercatori potrebbero quindi dedurre le dimensioni. L'asteroide di angrite era probabilmente grande quanto l'asteroide Vesta, che ha un diametro di circa 525 chilometri (326 miglia). La Terra ha un diametro circa 25 volte più grande di Vesta.