L'antico oceano di magma è emerso circa 4,5 miliardi di anni fa durante la fase di accrescimento del pianeta. Man mano che la Terra cresceva di dimensioni attraverso le collisioni con altri corpi celesti, l’immenso calore generato provocò la fusione dell’intero mantello e forse anche di parte del nucleo, formando un oceano di roccia fusa che si estendeva su tutto il globo.
Comprendere la velocità di raffreddamento di questo oceano di magma è fondamentale per decifrare i processi successivi che hanno portato alla formazione dell’attuale Terra. Se l’oceano di magma si fosse raffreddato rapidamente, avrebbe limitato il tempo a disposizione dei vari elementi e minerali per separarsi e concentrarsi. Ciò avrebbe influenzato in modo significativo la composizione della crosta e del mantello terrestre.
Al contrario, se l’oceano di magma si fosse solidificato lentamente, avrebbe consentito una differenziazione chimica più estesa, risultando in strati distinti della crosta e del mantello. Questo scenario avrebbe svolto un ruolo fondamentale nell’emergere delle diverse caratteristiche geologiche che osserviamo oggi sulla Terra.
Il dottor Sean Dhuime, ricercatore post-dottorato presso l'Università di Liverpool e autore principale dello studio, ha spiegato che le stime precedenti del tempo di solidificazione dell'oceano di magma variavano in modo significativo, da poche migliaia a diverse centinaia di milioni di anni. Questa vasta gamma ha reso difficile trarre conclusioni concrete sui processi geologici avvenuti durante questa fase della storia della Terra.
Utilizzando modelli termodinamici avanzati e simulazioni al computer, il dottor Dhuime e i suoi colleghi miravano a restringere questo intervallo e fornire una stima più precisa della sequenza temporale della solidificazione dell’oceano di magma. Hanno simulato vari scenari, considerando diversi meccanismi di trasferimento del calore e la composizione chimica dell’oceano di magma.
Le loro scoperte suggeriscono che l’antico oceano di magma probabilmente si solidificò in un periodo di circa 20 milioni di anni. Questa scala temporale, che è relativamente rapida rispetto alle stime precedenti, implica che l’oceano di magma non avrebbe potuto subire un’ampia differenziazione chimica.
Il dottor Dhuime ritiene che questo risultato possa avere implicazioni significative per la nostra comprensione dello sviluppo della Terra primordiale. La rapida solidificazione avrebbe prodotto una composizione relativamente omogenea in tutto il mantello, influenzando così la formazione delle placche tettoniche della Terra.
I ricercatori riconoscono che sono necessari ulteriori studi per affinare il loro modello e indagare altri fattori che potrebbero influenzare il tempo di solidificazione, come la presenza di acqua nell’oceano di magma e le correnti di convezione all’interno del mantello. Tuttavia, il loro lavoro fa avanzare significativamente la nostra comprensione dell’antico oceano di magma e del suo ruolo nel modellare la Terra che conosciamo oggi.
I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rinomata rivista scientifica "Nature Geoscience".
