Rocce groenlandesi modificano le prospettive geologiche storiche
Rocce risalenti a 3,4 miliardi di anni fa, trovate nella catena montuosa Isua nel sud-ovest della Groenlandia, hanno fornito preziose informazioni riguardo alla struttura della Terra durante le sue prime fasi di sviluppo. Questa scoperta è stata compiuta da un team franco-danese guidato da ricercatori provenienti dal laboratorio "Magmi e vulcani", un'unità di ricerca congiunta dell'Università Blaise Pascal, del Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) e dell'Istituto di ricerca e sviluppo (IRD). La loro ricerca è stata in gran parte finanziata da una sovvenzione di avviamento del Consiglio europeo della ricerca (CER). Ciò che ha incuriosito il team di ricerca è la mancanza nelle rocce di neodimio-142, che è un elemento chimico essenziale per lo studio della formazione della Terra. Queste elemento chimico mancante conferma l'ipotesi che la Terra fosse composta da un oceano di magma fuso, che si raffreddò gradualmente, approssimativamente tra 100 e 200 milioni di anni dopo la sua formazione. Secondo lo studio del team, pubblicato nella rivista Nature, "la prima prova indiscutibile della differenziazione molto anticipata della Terra silicea proviene dal cronometro spento 146Sm-142Nd". Si ritiene che la Terra si sia formata 4,58 miliardi di anni fa, mediante concrezione di materiale nel Sistema solare. Il calore prodotto dal processo di concrezione, oltre che dal decadimento di elementi radioattivi, causò lo scioglimento di questo materiale. Di conseguenza, tra 100 e 200 milioni di anni dopo la sua formazione, la Terra doveva essere composta da un oceano di magma fuso, nel cui centro si formò un nucleo metallico. Con il passare degli anni l'oceano gradualmente si raffreddò e, come accade con il cioccolato liquido in una giornata fredda, sulla Terra comparve quindi la crosta, e subito dopo iniziò il processo della deriva dei continenti. La cristallizzazione del magma fuso è stata probabilmente accompagnata dalla stratificazione chimica della Terra: si differenziarono strati concentrici con diverse composizioni chimiche. Nelle rocce Isua i ricercatori hanno trovato il segno distintivo di queste disomogeneità primordiali. Ciò che ha incuriosito gli scienziati e ha attirato la loro attenzione è stata la mancanza di un elemento chimico chiave, l'isotopo neodimio-142, formato dal decadimento di un isotopo radioattivo ora scomparso chiamato samario-146. L'abbondanza di neodimio-142 è quasi identica in tutte le rocce terrestri. Finora sono state scoperte solo due eccezioni, in Canada e in Groenlandia, in alcune rocce che risalgono a 3,7 miliardi di anni fa. La composizione di queste rocce mostra tracce evidenti delle disomogeneità primordiali che si formarono quando l'oceano di magma si cristallizzò. Nel 2003, per la prima volta, due gruppi di ricercatori francesi osservarono un eccesso di neodimio-142 in alcune rocce nella stessa regione. Se questo eccesso si trovava in alcuni strati della Terra primordiale, questo significava anche che altri strati dovevano essere carenti di questo isotopo. Tuttavia, fino a queste nuove scoperte compiute dal team franco-danese, queste carenze di neodimio-142 erano rimaste solo ipotetiche per nove anni. Usando un metodo sofisticato, la spettrometria di massa con ionizzazione termica, i ricercatori hanno condotto un'analisi molto dettagliata della concentrazione di neodimio-142 nei campioni di rocce Isua. Essi hanno scoperto una carenza di neodimio-142 di 10,6 parti per milione, che conferma la teoria di un "oceano di magma". Secondo questo articolo, "i risultati dimostrano l'esistenza di una componente arricchita nell'Adeano, e potrebbero suggerire che il mantello sudoccidentale della Groenlandia abbia conservato eterogeneità formatesi all'inizio, almeno fino a 3,4 miliardi di anni fa". Queste scoperte dovrebbero aiutare a migliorare i modelli delle dinamiche interne della Terra durante le prime fasi del suo sviluppo. Mediante la scoperta di una carenza di neodimio-142 in rocce relativamente giovani, formatesi circa un miliardo di anni dopo la cristallizzazione dell'oceano di magma, i ricercatori hanno mostrato che le disomogeneità primordiali sono perdurate più a lungo di quanto previsto, prima di essere eliminate dal moto convettivo nel mantello della Terra. Allo scopo di ottenere dati più dettagliati, gli scienziati ora vogliono studiare la composizione di altre rocce affiorate in un periodo simile, ad esempio in Canada, Sud Africa e Cina.Per maggiori informazioni, visitare: Nature: http://www.nature.com CNRS: http://www.cnrs.fr/
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