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Nuove ricerche geochimiche indicano che le teorie esistenti sulla formazione della Terra potrebbero essere errate. In precedenza, i ricercatori credevano che ci fosse una mancanza di zinco nel nucleo terrestre. Però, i ricercatori che esplorano come lo zinco (Zn) si relaziona allo zolfo (S) nelle condizioni presenti al momento della formazione della Terra più di 4 miliardi di anni fa hanno scoperto che c'è una notevole quantità di Zn nel nucleo terrestre. Ciò implica che gli elementi costitutivi della Terra devono essere diversi da ciò che è stato supposto. Il lavoro viene presentato alla conferenza di geochimica Goldschmidt a Parigi.
I ricercatori, dall'Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) miscele fuse di metalli ricchi di ferro e composti di silicato contenenti Zn e S ad alte temperature e pressioni fino a 80 GPa e 4100K per simulare sperimentalmente la differenziazione nucleo-mantello al momento della Terra formazione. Hanno quindi misurato come questi elementi erano distribuiti (partizionati) tra il nucleo e il mantello dei loro esperimenti. Quando hanno inserito i loro risultati in modelli computerizzati della formazione della Terra, hanno scoperto che nessuno dei modelli canonici può riprodurre sufficientemente il rapporto S/Zn del mantello attuale. Ciò significa che le stime attuali della composizione della Terra, compreso il suo nucleo, devono essere modificati; perciò, teorie sulla formazione del nucleo e del mantello, cioè la Terra, potrebbe anche aver bisogno di essere rivista.
"La maggior parte delle teorie si basa sul fatto che la Terra si sia formata solo da due tipi di meteoriti pietrosi, le condriti CI o condriti enstatite. Però, questo nuovo lavoro indica che la Terra deve essersi formata da una fonte più povera di S; in termini di geochimica, il miglior candidato per questo materiale sono le condriti CH ricche di metalli, ", ha affermato Brandon Mahan (Institut de Physique du Globe de Paris).
"Le condriti CH sono state classificate per la prima volta nel 1985, e solo poche decine di esempi sono stati identificati. Sono ricchi di ferro metallico e poveri di elementi facilmente vaporizzabili, che indica formazione a temperature molto elevate, ma contengono anche una piccola percentuale di minerali che trasportano l'acqua, che paradossalmente indica basse temperature.
Ciò significa che le condriti CH, proprio come la Terra, hanno una storia di formazione molto complessa, che ha conferito loro caratteristiche da entrambi gli estremi del caldo e del freddo. Se i risultati sono validi, questo indica che gli elementi costitutivi della Terra potrebbero essere un po' più esotici di quanto si pensasse in precedenza. Le teorie esistenti sulla formazione della Terra sono in gran parte basate sulla geochimica. Uno dei principali indizi geochimici sulla formazione della Terra risiede nel modo in cui elementi come Zn e S nei meteoriti sono associati in un rapporto relativamente noto, il che significa che se conosci la quantità di Zn in un meteorite, puoi stimare l'importo di S.
"Abbiamo deciso di testare se quel rapporto fosse lo stesso per la Terra in crescita come lo è oggi utilizzando vari possibili materiali di partenza, " ha detto Brandon Mahan. "Abbiamo scoperto che in condizioni simili a quelle stimate quando si è formata la Terra, Zn ha la tendenza ad essere distribuito tra il nucleo e il mantello in modo diverso da come pensavamo, cioè ci sarà una quantità significativa di esso legato nel nucleo della Terra. Sulla base dei modelli precedenti, se possiamo mettere più Zn nel nucleo, poi per associazione, metti più S anche nel nucleo, molto di piu, infatti, di quanto la maggior parte delle osservazioni attuali suggerisca."
"La maggior parte delle stime principali limita la quantità di zolfo nel nucleo della Terra a circa il 2%, " dice Mahan. "Se questo è vero, quindi l'utilizzo della maggior parte dei meteoriti conosciuti come materiale di partenza per la Terra pone il rapporto S/Zn del mantello molto al di sopra degli attuali valori accettati, perché troppa S finisce nel mantello, indicando che forse la Terra non può essere realizzata con nessuno dei materiali del sistema solare che sono stati precedentemente proposti come materiale di partenza. Ma se i mattoni della Terra fossero qualcosa come le condriti CH, questo potrebbe darci una Terra abbastanza simile a quella che vediamo oggi".