Per la prima volta, Gli scienziati dell'ETH hanno ricreato con successo la formazione della crosta continentale nell'Archeano utilizzando una simulazione al computer. Il modello aiuta gli scienziati a comprendere meglio i processi che hanno avuto luogo da tre a quattro miliardi di anni fa.

L'attuale formazione della crosta continentale può essere indagata nell'ambito della tettonica a zolle; però, non è chiaro come possa essersi formata la crosta continentale nell'Archeano, un periodo da tre a quattro miliardi di anni fa, quando non c'era la tettonica a zolle.

Nel diario Natura , geofisici guidati da Antoine Rozel, un assistente senior presso l'Istituto di geofisica dell'ETH di Zurigo, hanno ora presentato un modello informatico che probabilmente alimenterà il dibattito scientifico. Con il loro modello, sono stati in grado di ricreare per la prima volta l'origine della precedente crosta continentale, qualcosa che fino ad ora si era rivelato particolarmente impegnativo.

Venere o Io?

Per il loro modello di computer, i ricercatori si sono ispirati a due approcci esplicativi opposti. Un approccio postula che il materiale crostale archeano sia stato costruito solo attraverso l'attività vulcanica, come è stato suggerito che accada sulla luna di Giove Io. L'altro approccio, al contrario, assume che la nuova crosta si sia formata dall'accumulo di magma rimasto caldo nella crosta potrebbe essere il caso di Venere.

Le simulazioni dei ricercatori dell'ETH non hanno potuto confermare nessuna posizione estrema, poiché nessuno dei due approcci produce una crosta continentale che è composta come dovrebbe basarsi su osservazioni sul campo.

Temperatura e pressione strettamente definite

"Le rocce della crosta continentale originale potevano formarsi solo in condizioni di temperatura e pressione relativamente ristrette. In entrambi gli estremi, queste condizioni non esistono, " spiega Rozel. "Se una nuova crosta è formata esclusivamente da vulcani, per cui il magma si raffredda immediatamente sulla superficie terrestre, la crosta sarebbe troppo fredda. Al contrario, la crosta nell'altro approccio sarebbe più calda di quanto dovrebbe essere."

Al contrario, la situazione ideale è quando la crosta si crea attraverso una miscela dei due meccanismi, preferibilmente quando circa il 30 percento della nuova crosta è formato dal vulcanismo. Ciò si traduce in una composizione rocciosa simile a quella che si può trovare sulla costa occidentale della Groenlandia, Per esempio.

Bidimensionale e globale

Affinché i ricercatori possano calcolare il loro modello, però, hanno dovuto fare dei compromessi. Sebbene il loro modello sia globale, è solo bidimensionale. "Se avessimo voluto un'alta risoluzione regionale e un modello tridimensionale, avremmo dovuto eseguire i calcoli su un supercomputer per dieci anni, "dice Rozel.

Nel loro modello, i ricercatori hanno considerato varie quantità, come la temperatura, pressione, contenuto d'acqua della roccia e sua viscosità, e simulato i processi fino a 100 volte per testare i parametri con vari valori.