All'inizio di quest'anno, i ricercatori hanno annunciato di aver trovato fossili di vita microbica nelle rocce del nord del Quebec, Canada risalente ad almeno 3,77 miliardi di anni, rendendoli la più antica forma di vita conosciuta sulla Terra. Era un'affermazione stupefacente, dato che la Terra stessa è meno di un miliardo di anni più vecchia ed è un segno che se la vita potesse sorgere in tempi relativamente brevi sulla Terra potrebbe essere comune nell'Universo.

La scoperta ha scatenato un acceso dibattito nella comunità scientifica perché i presunti fossili, una serie di filamenti e tubi lasciati dai batteri mangiatori di ferro, potrebbe invece essere un prodotto di processi geologici nel tempo. Sebbene il team dell'University College di Londra che ha prodotto i risultati rimanga fiducioso nei loro confronti, questo sviluppo nella ricerca sulle origini della vita espone le sfide di condurre studi di microbiologia nell'antica era della storia della Terra.

Ora, un nuovo articolo dà uno sguardo diverso all'esame delle rocce dell'era dell'Ade. Guillaume Caro, un geochimico presso l'Università della Lorena in Francia, è l'autore principale di uno studio che esamina come le tracce della prima crosta terrestre potrebbero essere conservate nelle antiche rocce che hanno posto le basi per la storia geologica della Terra. Guardò le rocce nel nord del Quebec del periodo adeano, un'era geologica che va da 4 a 4,5 miliardi di anni fa, quando si formarono per la prima volta gli oceani, i continenti cominciarono a crescere, e la vita potrebbe essere apparsa per la prima volta.

Caro cercò prove di rocce che erano state riciclate all'interno della Terra durante i primi periodi, rocce specificamente mafiche (ignee) nella fascia sopracrostale di Ukaliq nel nord del Quebec, e ha trovato anomalie in un elemento radioattivo di breve durata chiamato neodimio 142.

"Può essere stato prodotto solo prima di 4 miliardi di anni, quindi possiamo usarlo per tracciare ciò che accade con la prima proto-crosta terrestre, " disse Caro.

Ha suggerito che le anomalie isotopiche nelle rocce, che hanno a loro volta 3,8 miliardi di anni, indicano gli avanzi di una crosta più antica di 600 milioni di anni prima. Questa vecchia crosta è sprofondata nel mantello e il suo riciclaggio ha innescato nuovo magmatismo.

Caro ha spiegato che mentre la crosta più vecchia non c'è più, i suggerimenti di come appariva sono evidenti attraverso le firme geochimiche e isotopiche che ha lasciato. In precedenza, i ricercatori pensavano che le rocce avessero circa 4,3 miliardi di anni, sulla base di anomalie in un isotopo di neodinio. Il team di Caro afferma invece che le rocce hanno 3,75 miliardi di anni, più di mezzo miliardo di anni più giovani, e che le anomalie sono in realtà resti della vecchia crosta.

Le rocce vengono regolarmente riciclate nel mantello. Anche se la loro forma è distrutta, è possibile rilevare le firme del materiale fuso attraverso le sue proprietà isotopiche. Però, questo stesso processo rende anche difficile rilevare la vita più vecchia nei fossili perché i microfossili possono essere distorti dall'attività geologica.

lo studio di Caro, "La lenta geodinamica dell'Adeano:prove dall'accoppiata 146, 147Sm-142, Sistematica 143° nelle rocce sopracrostali eoarcheane del dominio di Inukjuak (Québec), " è stato pubblicato all'inizio di quest'anno in Lettere di Scienze della Terra e dei Pianeti .

Cambiare croste

I risultati possono essere molto significativi dato un evento di impatto di 4,4 miliardi di anni fa, il momento in cui lui e altri scienziati suggeriscono che si sia formata la crosta di prima generazione. Un mondo delle dimensioni di Marte si è schiantato sulla Terra, creando un anello di detriti che circonda il nostro pianeta che alla fine si unì nella nostra moderna Luna. Questa collisione, ha sottolineato, avrebbe sciolto il mantello e creato un oceano di magma globale che poi si sarebbe raffreddato, solidificata e alla fine ha generato la prima crosta terrestre.

"Questo è stato il processo attraverso il quale è stata prodotta la prima crosta terrestre, " ha detto. "La firma che abbiamo trovato non era questa roccia di 4,4 miliardi di anni, ma la firma ereditata da esso dopo il riciclaggio."

Ancora più stranamente, ci sono voluti 600 milioni di anni per riciclare il materiale, una quantità di tempo sostanzialmente maggiore dell'arco temporale di 100 milioni di anni della moderna tettonica a zolle.

"Ciò significa che la Terra era in una lenta modalità tettonica a placche, o una modalità stagnante, come Venere, " ha detto Caro. "Questo è qualcosa spesso suggerito dai modelli di geo-dinamica, ma difficile da dimostrare con l'osservazione."

La teoria principale dietro questa lentezza è un mantello più caldo, che rende più lenta la subduzione della crosta, Egli ha detto.

"Se vuoi collegare la storia alla questione dei primi anni di vita, Penso che potresti guardarlo sotto l'angolo della tettonica a zolle. Un certo numero di persone ha recentemente suggerito che la tettonica a zolle è un "ingrediente" della vita perché aiuta a regolare il sistema climatico riciclando il carbonio nel mantello, " disse Caro.

Ha aggiunto che la vita potrebbe essersi formata in un momento in cui la tettonica a placche della Terra non era così attiva, che potrebbe aprire possibilità di vita in altri luoghi dell'Universo dove la tettonica è inattiva o dormiente, come Marte.

"Se le nostre interpretazioni sono corrette, e la Terra dell'Ade era in un regime tettonico stagnante o pigro, "Caro ha detto, "allora implicherebbe che il riciclaggio crostale era molto meno efficiente nell'Adeano rispetto ai giorni nostri, e quindi quella vita è emersa su un pianeta in cui i cicli geochimici e il clima non erano regolati dalla tettonica a zolle come lo sono stati per gran parte della storia della Terra.

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione dell'Astrobiology Magazine della NASA. Esplora la Terra e oltre su www.astrobio.net.