Carbonio dallo spazio: Una nuova teoria sulla provenienza del carbonio terrestre.

Miliardi di anni fa, l'impatto della Terra primordiale con un pianeta allo stato embrionale simile a Mercurio ha arricchito il mantello terrestre di carbonio, ponendo le basi per lo sviluppo della vita. Lo dimostra un modello sviluppato da simulazioni in laboratorio in condizioni di temperatura e pressione elevate, simili quelle presenti all'interno dei pianeti.

Il nostro pianeta era appena milionario, giovanissimo in termini astronomici, quando si è scontrato con un oggetto molto simile a Mercurio: un urto violentissimo, che ha provocato la fusione dei due nuclei e dei due mantelli.

Si tratta di un quesito fondamentale, dal momento che lo sviluppo della vita sul nostro pianeta è legato proprio a questo prezioso elemento. La cui presenza è però ancora oggi un mistero: in base alle sue caratteristiche, il carbonio avrebbe dovuto evaporare nelle prime fasi di sviluppo terrestre, o al limite rimanere bloccato nel suo nucleo.

A partire dal 2013, in particolare, gli sforzi di questo gruppo di ricerca sono stati dedicati a capire in che modo possa diminuire l'affinità del ferro per il carbonio. E quindi a spiegare perché questo elemento non è rimasto confinato nel nucleo. L'ispirazione è venuta dalla constatazione che Marte ha un nucleo ricco di zolfo, e che quello di Mercurio è ricco di silicio. Da qui l'ipotesi che questi elementi possano essere presenti anche nel nucleo terrestre, sfidando la visione corrente secondo cui esso sarebbe costituito solo da ferro, nichel e carbonio.

Gli esperimenti hanno dato ora i loro frutti. Hanno infatti rivelato che il carbonio potrebbe essere stato escluso dal nucleo e relegato nel mantello di silicati se le leghe di ferro nel nucleo fossero state ricche sia di silicio sia di zolfo. “I dati cruciali hanno mostrato in che modo la ripartizione del carbonio tra le porzioni metalliche e di silicati dei pianeti di tipo terrestre cambia in funzione di variabili come temperatura, pressione e contenuto di zolfo e di silicio”, ha aggiunto Li.

Una volta spiegato come si distribuisce il carbonio tra nucleo e mantello, non restava che trovare una fonte plausibile per l'abbondanza osservata di questo elemento.

“Uno scenario che spiega il rapporto tra carbonio e zolfo e l'abbondanza del carbonio è quello di un pianeta embrionale simile a Mercurio, che aveva già un nucleo ricco di silicio, entrato in collisione con la Terra, da cui alla fine è stato assorbito”, ha concluso Dasgupta. “La dinamica dell'evento è stata tale che il nucleo di questo pianeta potrebbe essere finito direttamente nel nucleo della Terra, mentre il mantello ricco di carbonio si sarebbe miscelato con quello del nostro pianeta”

Lo scontro, avvenuto circa 100 milioni di anni dopo la formazione del Sistema Solare, avrebbe visto la Terra letteralmente inghiottire l’altro pianeta, il cui nucleo ricco di silicio si sarebbe fuso con il nucleo terrestre mescolando così anche i due mantelli e arricchendo di carbonio quello terrestre.

Questa teoria viene descritta in un articolo appena pubblicato su Nature Geoscience, dove gli autori spiegano come sono arrivati a ipotizzare lo scontro a partire dalla composizione terrestre.


( Fonti: Le Scienze, Nature, Inaf, Asi )