Paul Sparks
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1986
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Una goccia di magma sepolta in una bolla più piccola della larghezza di un capello umano e trovata in Sud Africa potrebbe riportare indietro l'orologio sulla prima lenta danza della Terra delle lastre rocciose che compongono il suo guscio esterno.
Le sostanze chimiche all'interno di quel piccolo blob suggeriscono che la cosiddetta tettonica a placche sia aumentata durante il primo miliardo di anni di esistenza della Terra.
Dagli anni '50, gli scienziati sanno che la crosta terrestre è composta da lastre giganti chiamate placche tettoniche che galleggiano sopra il mantello fuso della Terra. Queste lastre colossali si incontrano nelle zone di subduzione, dove la lastra più leggera scivola sotto quella più pesante nelle profondità del mantello. La crosta che affonda, infusa con i minerali raccolti dalla superficie terrestre, si scioglie in magma sotto le pressioni e le temperature estreme dell'interno della Terra. [In foto: oceano nascosto sotto la superficie terrestre]
Quando esattamente questo riciclaggio planetario è iniziato è stato oggetto di accesi dibattiti. Le stime vanno da 1 miliardo a 4 miliardi di anni fa. Ora, un team internazionale di scienziati ha scoperto che la subduzione della crosta terrestre probabilmente è iniziata più di 3,5 miliardi di anni fa. I loro risultati sono stati pubblicati il 15 luglio sulla rivista Nature.
"La tettonica delle placche potrebbe essere il principale processo sulla Terra che lo rende diverso dagli altri pianeti del nostro sistema solare e che potrebbe essere piuttosto significativo per lo studio della vita sulla Terra", ha detto Alexander Sobolev, autore principale dell'articolo e geochimico dell'Université Grenoble Alpes in Francia.
La microscopica perla di magma raffreddato alla base della loro scoperta è rimasta dormiente per più di 3,3 miliardi di anni, protetta dalla sua tomba di cristallo di olivina e inalterata dall'ambiente circostante. Era una capsula del tempo di uno dei primi eoni della storia della Terra.
Il cristallo di olivina, non più grande di un granello di sabbia, è stato trovato in una roccia di komatiite, dal nome del fiume Komati in Sud Africa, dove sono state scoperte tali rocce. Si sono formati quando pennacchi di magma straordinariamente caldi si sono alzati dal mantello alla superficie terrestre (una volta che il magma raggiunge la superficie terrestre, si chiama lava) durante il periodo archeologico (da 2,5 miliardi a 4 miliardi di anni fa). Queste rocce rare sono eccezionalmente preziose per i geologi perché danno uno sguardo alle prime condizioni del mantello terrestre.
Per studiare la minuscola inclusione di magma, Sobolev e il suo team hanno rifuso i cristalli ovali riscaldandoli a più di 2.700 gradi Fahrenheit (1.500 gradi Celsius) e raffreddandoli rapidamente in acqua ghiacciata per formare un campione vetroso. Hanno quindi utilizzato strumenti all'avanguardia per misurare la composizione chimica del magma vetroso e determinarne l'origine.
I ricercatori hanno scoperto che il magma conteneva una serie di tracce di crosta oceanica subdotta, comprese alte concentrazioni di acqua e cloro e bassi livelli di deuterio (una versione pesante dell'idrogeno). Hanno concluso che il magma ha avuto origine nei resti sciolti di un antico fondo marino oceanico.
"Se è così, significa molto", ha detto Sobolev. "Significa che la crosta alterata dall'acqua di mare dalla superficie è scesa nel mantello quasi 3,3 miliardi di anni fa. Poiché tutti questi processi sono lenti, ci si può aspettare che dal punto in cui questa sorgente è scesa al punto in cui ha raggiunto la superficie. ancora una volta, ci sono voluti almeno da 100 a 200 milioni di anni. Ciò significa che questo processo è iniziato entro il primo miliardo di anni di storia della Terra ".
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