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    Come e quando è stato distribuito il carbonio nella Terra?

    Durante il riscaldamento si è formata una grande sfera di ferro metallico, circondata da fusi di silicato spenti. Credito:Università di Ehime

    È generalmente accettato che le superfici dei pianeti fossero ricoperte di silicato fuso, un "oceano di magma, " durante la formazione dei pianeti terrestri. In un profondo oceano di magma, il ferro si separerebbe dal silicato, Lavello, ed eventualmente formare un nucleo metallico. In questa fase, si sarebbe verificata una partizione elementare tra un nucleo metallico e un oceano di magma e gli elementi siderofili sarebbero stati rimossi dall'oceano di magma. Un tale oceano di magma chimicamente differenziato ha formato l'attuale mantello terrestre. Precedenti studi hanno studiato sperimentalmente la ripartizione del carbonio tra il liquido di ferro e il silicato fuso in condizioni di alta pressione e hanno scoperto che un oceano di magma terrestre dovrebbe essere più povero di carbonio rispetto ai giorni nostri. Così, come e quando sia stata stabilita l'abbondanza di carbonio nel mantello terrestre è ancora poco conosciuta.

    Tutti gli studi precedenti hanno utilizzato una capsula di grafite, e quindi, il campione è stato saturato con carbonio. Però, è improbabile che la massa della Terra sia satura di carbonio data l'abbondanza di carbonio nelle condriti che si ritiene siano i mattoni della Terra. Inoltre, è noto che il coefficiente di partizione varia con la concentrazione bulk dell'elemento di interesse anche se le condizioni sperimentali sono identiche. Al fine di studiare l'effetto della concentrazione di carbonio sfuso sul suo comportamento di partizione metallo-silicato liquido, ricercatori dell'Università di Ehime, Università di Kyoto, e JAMSTEC hanno condotto nuovi esperimenti di partizionamento del carbonio in condizioni di carbonio sottosaturato utilizzando una capsula di nitruro di boro.

    Il nuovo risultato sperimentale mostra che il coefficiente di ripartizione del carbonio tra il liquido di ferro e il silicato fuso in condizioni di sottosaturazione del carbonio è parecchie volte inferiore rispetto a studi precedenti che utilizzavano una capsula di grafite. Ciò suggerisce che il carbonio in un oceano di magma potrebbe non essere stato esaurito come si pensava in precedenza e che richiedesse una nuova indagine sulla partizione del carbonio tra nucleo e mantello.


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