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Dalle basi geologiche primitive, le condizioni per la vita sulla Terra

Sulle migliori condizioni per l’abitabilità del pianeta Terra si continua a indagare. Come e perché si sia formata la vita sul nostro pianeta, sembrerebbe avere una relazione molto stretta con i movimenti della tettonica a placche “primitiva”, con capovolgimento dei poli geomagnetici, risalenti a 3,25 miliardi di anni fa.

Lo studio, pubblicato su PASN a firma di Alec Brenner e Roger Fu della Harvard University, ha analizzato una porzione del cratone di Pilbara nell’Australia occidentale, uno dei pezzi più antichi e stabili della crosta terrestre.

Partendo da un precedente studio, gli stessi autori hanno avuto conferma che alcune delle prime superfici della Terra si muovevano ad una velocità di 6,1 centimetri all’anno e 0,55 gradi ogni milione di anni.

Sia la velocità che la direzione di questa deriva latitudinale, trovano nel movimento della tettonica a placche la spiegazione più logica per questo fenomeno misurato dai ricercatori.

«C’è un sacco di lavoro che sembra suggerire che all’inizio della storia della Terra la tettonica a placche non era in realtà il modo dominante in cui il calore interno del pianeta viene rilasciato oggi attraverso lo spostamento delle placche.», ha detto Brenner.

Per questa ragione i ricercatori sono orientati a individuare fenomeni chiamati “vero vagabondaggio polare” e “tettonica stagnante del coperchio”, che possono entrambi causare lo spostamento della superficie terrestre ma non fanno parte della tettonica a placche in stile moderno.

Si potrebbe parlare di tettonica a placche “primitiva” perchè il tasso di velocità misurato è incoerente con gli aspetti degli altri due processi.

L’inversione dei campi magnetici Polo Nord e Polo Sud, detto anche Flip Flop, è un evento ricorrente nella storia geologica della Terra: 183 volte c’è stata un’inversione dei poli negli ultimi 83 milioni di anni e, forse, diverse centinaia di volte negli ultimi 160 milioni di anni, secondo la NASA.

 

In questo video gli scienziati del NOAA NCEI e del CIRES hanno creato l’ animazione raffigurante il vagabondaggio del Polo Nord Magnetico della Terra negli ultimi 50 anni.

Il Flip Flop a 3,25 miliardi di anni fa, potrebbe aver garantito una condizione di stabilità tale da impedire ai venti solari di erodere l’atmosfera e determinare le migliori condizioni per lo sviluppo delle prime forme di vita sulla Terra:  « La Terra primordiale, già matura da un punto di vista geodinamico, aveva gli stessi tipi di processi dinamici utili a garantire condizioni ambientali e superficiali essenzialmente più stabili, rendendo più fattibile l’evoluzione e lo sviluppo della vita.»

La “pistola fumante” di quando è iniziata la tettonica a placche è difficile da trovare perché i pezzi più antichi di crosta sono spinti nel mantello interno, per non riemergere mai più. Solo il 5% di tutte le rocce sulla Terra ha più di 2,5 miliardi di anni e nessuna roccia è più vecchia di circa 4 miliardi di anni.

Lo studio, invece, riconduce il movimento tettonico a circa 4,5 miliardi di anni della Terra con l’analisi delle rocce della Pilbara Craton, che si estende per circa 482 chilometri di diametro, la cui spessa lastra di crosta per l’analisi dei campioni racconta la loro storia magnetica.

Utilizzando magnetometri, apparecchiature di smagnetizzazione e il microscopio a diamante quantico – che visualizza i campi magnetici di un campione e identifica con precisione la natura delle particelle magnetizzate – i ricercatori hanno creato una serie di nuove tecniche per determinare l’età e il modo in cui i campioni sono stati magnetizzati.

Ciò consente ai ricercatori di determinare come, quando e in quale direzione si è spostata la crosta e l’influenza magnetica proveniente dai poli geomagnetici della Terra.

«In definitiva, abbiamo una buona possibilità di ricostruire non solo quando le placche tettoniche hanno iniziato a muoversi, ma anche come i loro movimenti, e quindi i profondi processi interni della Terra che li guidano, sono cambiati nel tempo.», conclude Roger Fu.

In apertura: uno spaccato interno della Terra primordiale che evidenzia i suoi principali processi geodinamici. Le linee del campo magnetico sono disegnate in blu e rosso emanando dal nucleo liquido che le ha generate, mentre le forze tettoniche a placche riorganizzano la superficie e svolgono un ruolo nella circolazione agitata del mantello roccioso sottostante. Crediti: Alec Brenner

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