L’Eone Adeano, che si estendeva da 4,6 a 4,0 miliardi di anni fa, rappresenta uno dei periodi meno compresi del passato della Terra. Quest’era si aprì con la nascita del pianeta e fu rapidamente seguita da una drammatica collisione con un oggetto delle dimensioni di Marte. L’impatto produsse la Luna e lasciò l’interno della Terra completamente fuso. Una crosta solida iniziò a formarsi circa 4,5 miliardi di anni fa, anche se gli scienziati hanno a lungo dibattuto su cosa accadde dopo quel momento.
Per molti anni, i ricercatori hanno creduto che la Terra fosse rimasta in uno stato di “coperchio stagnante” almeno fino alla fine dell’Adeano. Secondo questa idea, il pianeta era ricoperto da un guscio esterno rigido e immobile, mentre la convezione guidata dal calore avveniva più in profondità nel mantello. In questo scenario, il pianeta primordiale era privo di subduzione (il processo in cui la crosta sprofonda verso l’interno) e non produceva ancora la crosta continentale vista nell’odierno sistema tettonico a placche.
Una nuova sfida all’ipotesi del coperchio stagnante
Ora, gli scienziati del progetto ERC Synergy Grant “Monitoring Earth Evolution through Time” (MEET) – una collaborazione tra geochimici di Grenoble (Francia) e Madison (USA) e modellatori geodinamici del GFZ Helmholtz Center for Geosciences di Potsdam (Germania) – stanno offrendo un’interpretazione diversa.
Antichi cristalli rivelano prove di subduzione precoce
In uno studio pubblicato su Comunicazioni sulla naturail gruppo di ricerca MEET riporta prove che sia la subduzione che la formazione della crosta continentale non solo erano attive durante l’Adeano, ma potrebbero essere state più intense di quanto precedentemente ipotizzato. Il gruppo di Grenoble ha analizzato gli isotopi di stronzio e gli oligoelementi nelle inclusioni fuse intrappolate all’interno di cristalli di olivina vecchi di 3,3 miliardi di anni, fornendo rare istantanee geochimiche della Terra primordiale. Allo stesso tempo, il gruppo GFZ ha applicato modelli geodinamici avanzati per comprendere come questi modelli geochimici si collegano all’antica attività tettonica.
I loro risultati combinati indicano una Terra primordiale molto più vivace, suggerendo che una subduzione diffusa e la crescita della crosta continentale potrebbero essere iniziate diverse centinaia di milioni di anni prima di quanto proposto dalle teorie precedenti.
Glossario dei termini chiave
Eone Adeano: Il primo capitolo della storia della Terra (da 4,6 a 4,0 miliardi di anni fa), iniziato con la formazione del pianeta e caratterizzato da calore estremo e impatti frequenti.
Subduzione: processo tettonico in cui un pezzo della crosta terrestre sprofonda sotto un altro e si sposta verso il basso nel mantello.
Coperchio stagnante: Uno stato tettonico in cui il guscio esterno del pianeta è rigido e immobile, con un riciclaggio superficiale molto ridotto rispetto alla moderna tettonica a placche.
Convezione del mantello: Il lento movimento del materiale all’interno del mantello terrestre, guidato dal calore, che trasporta l’energia dall’interno verso la superficie.
Crosta continentale: Il tipo di crosta spessa e galleggiante che forma i continenti terrestri, distinta dalla crosta oceanica più sottile.
Sciogliere le inclusioni: Piccole sacche di materiale fuso intrappolato trovate all’interno dei cristalli, che preservano le informazioni chimiche sull’ambiente in cui si sono formati i cristalli.
Cristalli di olivina: Granuli minerali verdastri comunemente presenti nel mantello terrestre e nelle rocce vulcaniche; possono preservare antichi indizi geochimici.
Isotopi dello stronzio: Diverse forme dell’elemento stronzio utilizzate dagli scienziati per determinare l’origine e la storia delle rocce e dei magmi.
Simulazioni geodinamiche: Modelli computerizzati che ricreano il modo in cui l’interno della Terra si muove e si evolve nel tempo.
Solidificazione della crosta: Il processo attraverso il quale la superficie della Terra, un tempo fusa, si raffredda e si indurisce in una crosta solida.
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