Melt è composto da un cristallo quench aghiforme e vetro. Le regioni quadrate scure sono fosse analitiche della spettrometria di massa di ioni secondari (SIMS). Credito:Università di Ehime
Condriti primitive, meteoriti pietrosi non fusi, si ritiene che siano i mattoni della Terra. Poiché i pianeti terrestri hanno sperimentato la differenziazione chimica nel nucleo, mantello, e idrosfera, il modello di abbondanza elementare di alcuni elementi sulla superficie planetaria non è condritico. In altre parole, il modello di abbondanza non condritico degli elementi sulla superficie planetaria è una chiave per comprendere i processi di differenziazione chimica dei pianeti terrestri.
È stato riportato che il rapporto tra fluoro e cloro nella Terra di silicati (mantello + idrosfera) è supercondritico. Ciò indica un arricchimento di fluoro nella Terra silicatica rispetto al cloro durante e/o dopo la formazione della Terra. Però, i processi che hanno prodotto il rapporto F/Cl supercondritico della Terra sono poco conosciuti. Per studiare l'origine del rapporto F/Cl non condritico della Terra, il gruppo di ricerca dell'Università di Ehime e dell'Università di Tokyo ha simulato sperimentalmente il frazionamento di fluoro e cloro durante la cristallizzazione dell'oceano di magma utilizzando un apparato ad alta pressione (Kuwahara et al., 2019). I ricercatori hanno scoperto che il fluoro era moderatamente compatibile con la bridgmanite, il minerale più dominante nel mantello terrestre, ma il cloro era altamente incompatibile con i minerali del mantello, compresa la bridgmanite. Ciò indica che il mantello cristallizzato, derivante da un oceano di magma, sarebbe stato arricchito di fluoro, e il cloro potrebbe essersi concentrato nella superficie planetaria.
Dopo la cristallizzazione dell'oceano di magma, come è stato stabilito il rapporto F/Cl supercondritico nella Terra di silicati? Kuwahara et al. (2019) hanno proposto la fuga dell'idrosfera durante la formazione della Terra. In questo scenario, il cloro viene selettivamente perso nello spazio mentre il fluoro viene trattenuto nella Terra di silicati, elevando il rapporto F/Cl. interessante, studi precedenti hanno anche proposto lo stesso scenario per spiegare il rapporto Ar/Xe della Terra di silicati (Shcheka e Keppler, 2012). Questi risultati suggeriscono che la prima atmosfera e, forse, oceano della Terra potrebbe non essere sopravvissuto. Se questo è il caso, l'attuale atmosfera terrestre e l'oceano potrebbero essere entrambi il secondo, avendo le loro origini nel degasaggio del mantello e/o nel rilascio di sostanze volatili dopo la formazione della Terra.