Scoperta la più grande riserva di acqua, vicino al nucleo terrestre

Campioni di ringwoodite ricchi di acqua: potrebbero contenere tre volte tutti gli oceani terrestri messi assieme. © Steve Jacobsen/Northwestern University
Visti dallo spazio, siamo un pallido puntino blu, come disse qualcuno vent'anni fa. Quel blu è l'acqua degli oceani e dei mari, che ricopre gran parte della superficie terrestre. Ora, un nuovo studio suggerisce che l'acqua non domini solo la superficie, ma anche gli strati interni del nostro pianeta.
Il geofisico Steve Jacobsen e il sismologo Brandon Schmandt hanno scoperto dei profondi bacini di magma 650 chilometri sotto il Nord America. La presenza di magma può essere spiegata solamente dall'abbondanza di acqua, ma non l'acqua che siamo abituati a osservare nei mari, nei ghiacciai o nell'aria. L'elevata pressione e le temperature estreme spingono l'acqua a rompersi in radicali ossidrili che vanno poi a combinarsi con altri minerali sulla scala molecolare.
La ringwoodite si crea premendo due diamanti contro l'olivina, simulando le condizioni del mantello terrestre. © Steve Jacobsen/Northwestern University
L'acqua intrappolata in queste rocce, secondo i ricercatori, potrebbe costituire la stragrande maggioranza di tutta l'acqua presente sul nostro pianeta. In altre parole, la più grande riserva d'acqua potrebbe nascondersi a centinaia di chilometri di profondità, agitata dai movimenti tettonici e intrappolata nel mantello.
«I processi geologici sulla superficie terrestre, come terremoti o eruzioni vulcaniche, riflettono ciò che accade all'interno della Terra, lontano dalla nostra vista», spiega Jacobsen. «Credo che stiamo finalmente trovando le prove di un ciclo di acqua che coinvolge tutta la Terra, il che potrebbe spiegare le vaste quantità di acqua liquida sulla superficie del nostro pianeta abitabile. Gli scienziati stanno cercando quest'acqua scomparsa in profondità da decenni».
Semplificando al livello estremo, la Terra ha tre strati: crosta, mantello e nucleo. Il mantello è poi diviso in quattro strati differenti, ognuno dei quali presenta poi varie sottoregioni. Si pensa che il mantello sia diviso in due parti (mantello superiore e mantello inferiore) da una zona di transizione posta tra i 400 e i 660 chilometri di profondità, e qui si pensa anche che vi siano grandi quantità di acqua. Lo studio di Jacobsen e Schmandt è il primo a confermare quest'ipotesi.
«La fusione delle rocce a questa profondità è da sottolineare: di solito infatti la fusione nel mantello avviene molto più su, nei primi 80 chilometri», spiega Schmandt. «Se è presente una grande quantità di acqua nella zona di transizione, dovrebbero esserci segni di fusione nelle aree dove c'è un flusso verso il mantello inferiore, ed è esattamente ciò che abbiamo osservato».
La scoperta è arrivata analizzando i dati di USArray, che utilizza oltre duemila sismografi sparsi per gli Stati Uniti. I ricercatori hanno poi ricreato il tutto su una simulazione computerizzata che ha confermato i loro sospetti.
Sempre secondo i dati, gran parte dell'acqua nella zona di transizione si nasconderebbe nel ringwoodite, una forma cristallina dell'olivina scoperta in un meteorite nel 1969.
«La ringwoodite è come una spugna che assorbe l'acqua», prosegue Jacobsen. «C'è qualcosa di molto speciale nella struttura cristallina della ringwoodite che le permette di attrarre idrogeno e intrappolare l'acqua. Questo minerale può contenere molta acqua nelle condizioni presenti nelle profondità del mantello».
A quelle profondità, secondo le simulazioni, la ringwoodite sarebbe parzialmente fusa. A confermarlo ci sarebbero anche vari esperimenti: i ricercatori hanno usato dei diamanti per esercitare una pressione straordinaria su un minerale sintetico di ringwoodite riscaldato a temperature estreme. Gli effetti sono stati studiati coi raggi-X e nel visibile.
«Quando una roccia ricca di acqua si muove dalla zona di transizione al mantello inferiore, deve liberarsi dell'acqua in qualche modo, quindi si fonde parzialmente», spiega Schmandt. «Si chiama fusione di disidratazione». Il risultato? L'acqua rimane intrappolata nella zona di transizione.
Il mantello terrestre è così vasto che, se anche solo l'un percento della zona di transizione fosse acqua, la quantità di acqua intrappolata sarebbe tre volte superiore di quella in superficie.
«Non sappiamo però se questo campione rappresenti la composizione interna di tutta la Terra o meno», conclude Jacobsen.
Aspettiamo ansiosi nuovi risultati.
Scoperta la più grande riserva di acqua, vicino al nucleo terrestre Scoperta la più grande riserva di acqua, vicino al nucleo terrestre Reviewed by Pietro Capuozzo on 14.6.14 Rating: 5
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