Descrizione del progetto
Come è avvenuta la cristallizzazione degli oceani magmatici della Terra
La Terra non è stata sempre verde e blu. Più o meno 4,5 miliardi di anni fa, era inondata da oceani magmatici che emettevano calore proveniente dall’interno del pianeta. Dove e come si sono cristallizzati gli oceani magmatici della Terra? Le colate e i cristalli attualmente preservati nel mantello sono residui degli antichi oceani magmatici? E cosa sappiamo del solfato di ferro liquido che potrebbe essersi separato da tali oceani? Il progetto EarthMelt, finanziato dall’UE, risponderà a questi interrogativi con lo sviluppo di inediti strumenti isotopici volti a studiare la fenomenologia degli antichi oceani magmatici. Abbinerà le misurazioni di precisione ultra elevata dei nuovi sistemi isotopici a esperimenti che simulano le condizioni del raffreddamento e della cristallizzazione degli oceani magmatici. Inoltre, applicherà questi traccianti isotopici ai rari campioni disponibili dell’interno della Terra. I risultati apriranno la strada a studi avanzati sugli oceani magmatici.
Obiettivo
Catastrophic planetary collisions during the Earth’s first 500 million years provided enough energy to melt its interior, creating planetary-scale volumes of melt, or magma oceans. Their cooling and crystallisation determined the chemistry of the Earth and its long-term habitability. However, we do not know where and how the Earth’s magma oceans crystallised, whether remnants of early magma ocean melts and crystals, or the iron-sulfide liquid that may have separated from them, are still preserved in the mantle today, or what their role is in storing the Earth’s volatiles and rare metals. We also do not know if this residual material remained inert or whether it interacted with mantle melting events during the course of Earth history, potentially transferring its precious cargo to the planet’s surface.
The main barrier to studying magma oceans is that most of the evidence of them on Earth has been erased by the tectonic mixing processes that have operated over the past ~3 billion years. EarthMelt will address this issue by developing novel isotopic tools to study ancient magma ocean events. Iron and calcium stable isotopes show high-pressure phase-specific partitioning effects that can identify the molten and crystalline residues of magma oceans. Copper and platinum stable isotopes can be used to trace the separation of iron-sulfide melt from the silicate mantle and its incorporation in modern and ancient mantle melting regimes. EarthMelt will combine ultra-high precision measurements of these novel isotope systems with experiments simulating the conditions of magma ocean cooling and crystallisation and will apply these isotope tracers to rare samples of the Earth’s interior.
EarthMelt will determine how the Earth’s magma ocean crystallised and how this influenced the physical structure and chemical composition of our planet, opening up a new approach to the study of magma oceans and their role in controlling terrestrial planet chemistry and habitability.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Regno Unito