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I diamanti raccontano la storia della Terra

I diamanti raccontano la storia della Terra

Il carbonio e i suoi composti  sono stati i protagonisti d’eccezione delle scoperte presentate  in occasione dei primi dieci anni di ricerca al Deep Carbon Observatory di Washington (Dco), una collaborazione internazionale di vari esperti che promuove una maggiore comprensione del carbonio, mattone della vita e dei processi energetici terrestri. I diamanti, costituiti da atomi di carbonio, hanno avuto grande spazio nelle dissertazioni, poiché sono in grado di registrare e di incapsulare i cambiamenti e le reazioni che avvengono in profondità nella Terra. Tra gli elementi intrappolati all’interno dei diamanti, è possibile trovare l’idrogeno e l’ossigeno che rivelano la presenza di oceani sotterranei che vantano masse d’acqua superiori a quelle di qualsiasi oceano superficiale.

Questa enorme quantità di acqua potrebbe essere stata portata nelle profondità terrestri dal movimento delle placche continentali e oceaniche che si muovono e si sovrappongono tra loro. Questa subduzione delle lastre porta anche carbonio in profondità, un processo cruciale per il bilanciamento degli elementi sul pianeta. Inoltre, la datazione di questi diamanti potrebbe permettere agli scienziati di capire quando ha avuto inizio la tettonica a placche.

I diamanti analizzati hanno anche permesso agli scienziati di simulare le condizioni estreme che si trovano all’interno della Terra. Nel dettaglio, alcuni scienziati del Dco, hanno utilizzato celle a incudine fatte di diamanti – uno strumento in grado di far toccare due diamanti con un’altissima pressione, mentre un laser riscalda i cristalli. L’obiettivo, è simulare le temperature elevatissime delle profondità terrestri. Grazie a questa tecnica è stato possibile analizzare le proprietà delle strutture cristalline di carbonio e di come queste pietre possano formarsi negli strati più profondi.

Oltre alle informazioni ricavate dalle ricerche sui diamanti, un’altra scoperta del Dco comprende quella sulla biosfera presente nelle profondità terrestri.Tra gli elementi presenti nel nostro sottosuolo – si legge nello studio- sono comprese tra le 15 mila e le 23mila megatonnellate di carbonio:  un’immensa biosfera che occupa uno spazio quasi due volte più grande di tutti gli oceani del mondo.

Gli scienziati del Dco hanno dedicato la loro attenzione anche all’astrobiologia studiando il modo in cui i microbi traggono sostentamento dal metano abiotico ( non derivato dalla vita biotica) e da altre fonti di energia:  se i microbi riescono a sopravvivere usando l’energia chimica delle rocce nel sottosuolo terrestre, allora la stessa cosa potrebbe accadere anche su altri pianeti. In particolare, la conoscenza dei diversi tipi di ambienti in grado di sostenere la vita – soprattutto quelli in cui l’energia è limitata – possono guidare gli obiettivi delle prossime missioni spaziali.

Anche i cambiamenti climatici sono stati tra gli argomenti trattati dal Dco, nel dettaglio una delle ricerche ha ricostruito il ciclo del carbonio terrestre nell’arco di eoni, fino ai giorni nostri. Lo studio mostra che il sistema del nostro pianeta è stato notevolmente stabile per centinaia di milioni di anni con alcune eccezioni periodiche, come le rotture continentali, le attività vulcaniche e l’impatto di asteroidi. Ad oggi, le attività umane, come la combustione dei combustibili fossili, sono responsabili di emissioni di CO2 circa cento volte maggiori rispetto a tutte le eruzioni vulcaniche e a quelle prodotte dalla tettonica a zolle.

Le simulazioni prodotte dagli scienziati hanno anche fornito informazioni maggiori su alcuni cambiamenti che hanno interessato il pianeta, come la grande ossigenazione e i movimenti dei continenti. Circa due terzi del carbonio – si legge nello studio – possono trovarsi nel nucleo terrestre sotto forma di carburo di ferro.  La quantità di questo carbonio ‘nascosto’ si avvicina a quella osservata nel nostro Sole e ci aiuta a comprendere come il carbonio terrestre possa aver avuto origine dai corpi celesti.

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