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Un meteorite svelerà i segreti del mantello

Si chiama Suizhou ed ha provato sulla sua pelle l’urto con la Terra ad alta pressione e temperatura. Con la sua esperienza di meteorite d’impatto potrà dare indizi sul mantello inferiore terrestre. Lo spesso strato roccioso che occupa la maggior parte del nostro pianeta è troppo profondo e impenetrabile per l’uomo. Per questo, un gruppo internazionale di ricercatori guidato da Luca Bindi dell’Università di Firenze, con Sang-Heon Dan Shim e Thomas Sharp dell’Università statale dell’Arizona e con Xiande Xie del cinese Guangzhou Institute of Geochemistry ha tratto indizi su questo strato irraggiungibile studiando alcuni meteoriti. Lo documenta la ricerca pubblicata sulla rivista Science Advances.

Il meteorite Suizhou “ha fornito al nostro team campioni di minerali naturali ad alta pressione come quelli che si ritiene costituiscano il mantello profondo della Terra” spiega Shim. Caduti nel 1986 nella provincia di Hubei in Cina, i frammenti del meteorite Suizhou sono stati recuperati subito dopo l’osservazione dell’impatto. Il meteorite “non ha subito alcuna alterazione chimica sulla Terra e quindi non vi è alterazione del ferro” spiega Shim. Nel campione analizzato è stata riscontrata la presenza del silicato bridgmanite. Si tratta del materiale dominante nel mantello inferiore della Terra, trovato per la prima volta nel 2014 nel meteorite Tenham. La scoperta conferma sperimentalmente le ipotesi sulle trasformazioni avvenute nella composizione del nostro pianeta.

Se in precedenza si pensava che il metallo di ferro esistesse principalmente nel nucleo della Terra, successivamente gli scienziati hanno scoperto in laboratorio che il ferro nella bridgmanite può subire l’auto ossidazione e può produrre ferro metallico. In questo processo rientra un nuovo minerale chiamato hiroseite. Questa reazione chimica è detta sproporzione di carica e comporta una redistribuzione degli elettroni tra gli atomi e la produzione di diversi stati di ossidazione.

Le analisi su Suizhou con l’imaging al microscopio elettronico ad alta risoluzione e la spettroscopia, hanno dimostrato “che la sproporzione di carica può verificarsi in ambienti naturali ad alta pressione e quindi nelle profondità della Terra”, afferma Shim, e dunque, non solo in laboratorio.
Lo studio dà indizi anche sulla questione più generale dell’ossidazione della Terra stessa. Il mantello superiore della Terra è più ossidante di quello di altri pianeti. Adesso, “la nostra scoperta dà una possibile spiegazione per le condizioni più ossidanti del mantello superiore della Terra” afferma Shim “e indica che i processi interni profondi potrebbero aver contribuito al grande evento di ossigenazione sulla superficie.” La reazione della sproporzione di carica avrebbe avuto quindi un ruolo chiave nei processi di ossidoriduzione e nell’evoluzione della Terra.

Manuela Di Dio: