L’acqua che porta la vita è arrivata sulla terra più tardi piuttosto che prima

La scoperta, riportata nel diario scientifico Geochimica et cosmochimica actaè significativo perché i dati riportati dallo studio supportano l’idea che l’acqua è arrivata verso le fasi finali dello sviluppo della Terra in un pianeta da polvere e gas, ciò che i geologi chiamano accrescimento tardivo.

Gli scienziati cercano di imparare quando i materiali costituenti sono necessari per la vita in modo che possano capire come e quando la vita è iniziata. Secondo l’attuale comprensione scientifica, almeno tre ingredienti necessari sono essenziali per dare il via alla vita. Si tratta di acqua, energia e una zuppa di sostanze chimiche organiche note come chnops – stenografia scientifica per carbonio, idrogeno, azoto, ossigeno, fosforo e zolfo.

“Quando l’acqua è stata consegnata al pianeta è una delle principali questioni senza risposta nella scienza planetaria”, ha affermato Katherine Bermingham, professore associato nel Dipartimento di Earth and Planetary Sciences presso la Rutgers School of Arts and Sciences e l’autore principale dello studio. “Se conosciamo la risposta, possiamo limitare meglio quando e come si è sviluppata la vita.”

Bermingham è un cosmogeochimista, uno scienziato che studia la composizione chimica della materia nel sistema solare, in particolare concentrandosi sull’origine e sull’evoluzione del sistema solare e sui suoi pianeti rocciosi analizzando le rocce della terra e i materiali extraterrestri come i meteoriti.

Utilizzando la spettrometria di massa a ionizzazione termica e un nuovo metodo analitico che il team ha sviluppato, Bermingham e colleghi hanno studiato isotopi dell’elemento molibdeno. Un isotopo è una forma di un elemento con lo stesso numero di protoni ma un numero diverso di neutroni. Ciò gli consente di condividere le stesse proprietà chimiche pur avendo una massa atomica diversa.

“La composizione isotopica di molibdeno delle rocce terrestri ci fornisce una finestra speciale su eventi che si verificano nel tempo della formazione del nucleo finale della Terra, quando l’ultimo 10-20% del materiale veniva assemblato dal pianeta. Si ritiene che questo periodo coincida La formazione della luna “, ha detto Bermingham.

Hanno estratto il molibdeno da campioni di meteorite ottenuti dal National Museum of Natural History of the Smithsonian Institution. La comunità scientifica ha diviso i meteoriti in due gruppi generali – il primo “CC”, con elementi costituenti che suggeriscono i meteoriti formati nel sistema solare esterno, presumibilmente più umido. Il secondo gruppo, “NC”, ha caratteristiche che indicano i suoi meteoriti formati nel sistema solare interno, presumibilmente più secco. Questo studio si è concentrato su campioni che appartengono al gruppo NC.

Hanno confrontato la composizione isotopica di molibdeno di questi meteoriti con le rocce terrestri provenienti da Groenlandia, Sudafrica, Canada, Stati Uniti e Giappone raccolti da geologi di campo. Il molibdeno in queste rocce è generalmente considerato aggiunto alla Terra durante il periodo in cui si è formata la luna, ovvero quando si è verificata la formazione del nucleo finale. Questo è proprio quando il team voleva cercare le origini dell’acqua.

“Una volta raccolti i diversi campioni e misurato le loro composizioni isotopiche, abbiamo confrontato le firme dei meteoriti con le firme della roccia per vedere se c’era una somiglianza o una differenza”, ha detto Bermingham. “E da lì abbiamo disegnato inferenze.”

Le analisi hanno mostrato che le rocce terrestri che studiavano erano più simili ai meteoriti provenienti dai meteoriti del sistema solare interno (NC) piuttosto che dai meteoriti provenienti dal sistema solare esterno (CC).

“Dobbiamo capire da dove nel nostro sistema solare i mattoni della Terra – la polvere e il gas – sono arrivati ​​e intorno quando è successo”, ha detto Bermingham. “Queste sono le informazioni necessarie per capire quando è stato pronto il palcoscenico per iniziare la vita.”

Poiché la composizione chimica delle rocce terrestri che hanno studiato le partite di meteoriti del sistema solare interno (NC), gli scienziati, hanno concluso che la Terra non aveva ricevuto tanta acqua dall’evento che forma la luna come si pensava in precedenza. La scoperta è significativa, ha affermato Bermingham, perché una teoria popolare della consegna dell’acqua è che è stata aggiunta una quantità significativa di acqua terrestre quando si è formata la luna.

Questa ricerca, tuttavia, ha dimostrato che una notevole quantità di acqua probabilmente non è arrivata durante questo periodo di crescita. Invece, i dati supportano l’interpretazione che l’acqua è stata consegnata sulla terra in porzioni più piccole dopo la formazione della luna, molto più tardi durante la formazione della Terra.

“I nostri risultati suggeriscono che l’evento che forma la luna non è stato un importante fornitore d’acqua, a differenza di quello che è stato pensato in precedenza”, ha detto Bermingham. “Questi risultati, tuttavia, consentono di aggiungere una piccola quantità di acqua dopo la formazione del nucleo finale, durante l’accumulo tardivo.”

Altri autori di Rutgers dello studio includono Linda Godfrey, assistente professore di ricerca, e la ricercatrice di laboratorio spera che Tornebene, sia del Dipartimento di Earth che delle scienze planetarie.