Secondo Craig Martin, decifrare il passato geologico della Terra è come una formica che si arrampica su un incidente d'auto. "Devi capire come è successo l'incidente d'auto, a che velocità andavano le macchine, con quale angolo hanno colpito, " spiega Martino, uno studente laureato presso il Dipartimento della Terra del MIT, Scienze atmosferiche e planetarie (EAPS). "Sei solo una piccola formica che vaga in questo enorme caos, " Aggiunge.

Il luogo dell'incidente su cui Martin sta indagando è l'Himalaya, un 1, Catena montuosa di 400 miglia che si è alzata quando le placche tettoniche indiane ed eurasiatiche si sono accartocciate insieme. "L'idea principale è:c'era l'Eurasia; c'era l'India; e si sono scontrati 50 milioni di anni fa, "dice Oliver Jagoutz, professore associato in EAPS e consulente di Martin. "Pensiamo che sia stato molto più complicato di così, perché è sempre più complicato".

Lavoro investigativo a 11, 000 piedi

Ottanta milioni di anni fa, India ed Eurasia erano 4, 000 miglia di distanza, separati da un antico specchio d'acqua che i geologi chiamano l'Oceano Neotetide, ma Jagoutz crede che tra i due non ci fosse solo acqua di mare. Non è solo. Molti geologi concordano sull'esistenza di un arco di isole vulcaniche che si formò sul confine di una placca tettonica più piccola, simile alle Isole Marianne nell'Oceano Pacifico. Però, si discute se queste isole si siano scontrate per la prima volta con la placca eurasiatica a nord o con la placca indiana a sud. L'ipotesi di Jagoutz è quest'ultima. "Se ho ragione, l'arco si trova vicino all'equatore. Se gli altri hanno ragione, i frammenti dovrebbero essere 20 gradi nord, " spiega. "È così semplice." Ma può significare un mondo di differenza in termini di spiegazione del paleoclima, non solo in Himalaya, ma anche globalmente.

Per verificare questa ipotesi, Jagoutz e Martin si sono dedicati al paleomagnetismo. Alcuni minerali di roccia, come magnetite, contengono ferro e agiscono come minuscole barre magnetiche, orientando la loro magnetizzazione lungo il campo magnetico terrestre. All'equatore, la magnetite nelle rocce di nuova formazione sarà magnetizzata parallelamente al suolo ma più a nord o a sud è, più inclinata sarà la magnetizzazione. "Possiamo misurare, essenzialmente, la latitudine a cui si è formata una roccia, " spiega Martino.

Se dovessi prendere una fetta della regione del Kohistan-Ladakh dell'Himalaya nel nord dell'India, vedresti una successione di strati rocciosi che rappresentano la placca dell'India e la placca dell'Eurasia, con l'arco dell'isola vulcanica in mezzo. "Ecco perché il Ladakh è un posto davvero fantastico in cui andare, perché puoi camminare nonostante tutta questa collisione, "dice Martino.

Nell'estate 2018 Martin e Jade Fischer, una doppia specializzazione junior in EAPS e fisica, trascorso sei settimane in Ladakh raccogliendo campioni dalle rocce vulcaniche. Tornato al MIT, Martin misurò la firma paleomagnetica di queste rocce, e i suoi risultati collocarono l'arco Kohistan-Ladakh proprio all'equatore, in accordo con la teoria di Jagoutz.

Una collaborazione magnetica

Megan Günther, un junior in EAPS, ha sentito parlare per la prima volta dell'opportunità di svolgere un lavoro sul campo in Ladakh quando Martin ha tenuto una presentazione sulla sua ricerca durante il suo corso di geologia strutturale lo scorso autunno. "Alla fine, ci ha detto che probabilmente sarebbe andato di nuovo e per fargli sapere se eravamo interessati, "Genther spiega. "Gli ho mandato un'e-mail un'ora dopo."

Guenther stava cercando un'opportunità per acquisire più esperienza sul campo. Lavora alle composizioni di occhiali lunari con Tim Grove, il Robert R. Shrock Professore di Scienze della Terra e Planetarie, dove la ricerca si svolge interamente in laboratorio. "Non puoi davvero fare il lavoro sul campo sulla luna, " scherza.

La scorsa estate, Guenther e Martin hanno trascorso sei settimane in Ladakh raccogliendo campioni di roccia dalla placca eurasiatica per dimostrare che questo non era anche più a sud, mappare la regione e fare analisi strutturali. Sia Guenther che Martin sono stati supportati da MIT International Science and Technology Initiatives (MISTI) e dal MISTI Global Seed Fund.

MISTI e Jagoutz risalgono a molto tempo fa, con le escursioni di classe finanziate da MISTI, gite del dipartimento, e un certo numero di studenti di Jagoutz. "MISTI-India è stata buona con noi, " dice. "Hanno finanziato il laboratorio in cui abbiamo ideato l'intero concetto di questo lavoro." E, dice Jagoutz, gli studenti amano davvero l'esperienza. "Ne vengono influenzati, e molte persone hanno scelto i loro percorsi di carriera dopo di esso, " dice Jagoutz. "Alla fine, questo è il MISTI:un'esperienza che dice agli studenti che vogliono entrare nella scienza."

Per Günther, il viaggio fu una parte essenziale della sua educazione come geologa. "Mi sento molto più sicuro come geologo sul campo, che è esattamente quello che volevo, " dice. Ha anche impressionato su di lei la scala titanica della geologia. "La scala di ogni cosa è così folle, " dice Guenther. "Sei già a 11, 000 piedi, minimo, tutto il tempo, e poi queste enormi montagne torreggiano sopra di essa."

Risolvendo la storia della collisione che ha provocato l'Himalaya, Jagoutz e il suo team hanno anche fatto luce sulle sue implicazioni globali. collisioni su larga scala, Jagoutz spiega, non hanno solo effetti locali, e nel caso dell'Himalaya possono anche spiegare alcuni degli eventi passati della glaciazione della Terra. "Questa è la cosa buona della geologia:le dimensioni, " dice Jagoutz. "Guardi un cristallo di magnetite in una roccia, e ti dice come funziona il raffreddamento globale."

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un popolare sito che copre notizie sulla ricerca del MIT, innovazione e didattica.