Da dove viene tutta l’acqua della Terra?

Il nostro pianeta ha una superficie formata per un terzo da terre emerse e per due terzi dalle acque dei mari e degli oceani.

“Qual è l’origine di tutta quest’acqua?”, viene da chiedersi.

Tra gli scienziati, la questione continua a venir dibattuta da tempo. Alcuni ipotizzano che la Terra sia stata inizialmente un pianeta arido, che ha acquisito l’acqua dopo milioni di anni, in seguito a numerosi impatti con comete e asteroidi che la contenevano.

I ricercatori dell’Università delle Hawaii, a Manoa, hanno ora proposto una loro teoria.

Servendosi di una serie di strumentazioni d’avanguardia, tra cui una microsonda a ioni, questi studiosi hanno difatti scoperto che campioni di lava dell’ Isola di Baffin contengono acqua, che si troverebbe sulla Terra dal momento della sua formazione, attorno ai 4,6 miliardi di anni fa.

La dottoressa Lydia Hallis, una cosmochimica dell’Istituto di Astrobiologia ed il suo team si sono chiesti quindi se gli antichi minerali che si trovano a 2900 chilometri di profondità nel mantello terrestre siano stati in grado di trattenere le prime molecole d’acqua, presenti dalle fasi primordiali di formazione del pianeta.

Immagini al microscopio elettronico di una picrite (roccia basaltica dell’ Isola di Baffin). L’olivina (A, in grigio) ospita inclusioni di vetro fuso (B) contenenti piccole quantità d’acqua, formatasi nel mantello della Terra (by Lydia Hallis)

Gli studiosi hanno indagato su piccolissime sacche di vetro all’interno delle rocce, cercando di localizzare le minuscole quantità d’acqua in esse contenute e analizzando poi il rapporto tra le quantità di idrogeno e di deuterio presenti.

L’atomo di idrogeno H ha massa atomica pari a 1, mentre l’atomo di deuterio, suo isotopo, è pari a 2 (e per questo conosciuto anche come idrogeno pesante).

“Le rocce dell’Isola di Baffin sono state raccolte nel 1985 e gli scienziati hanno avuto molto tempo per analizzarle”, spiega la Hallis.

I risultati delle ricerche, che sono stati pubblicati sulla rivista Science, indicano che queste rocce provengono da una parte profonda del mantello terrestre. Nel corso del loro spostamento verso la superficie, queste rocce non sono mai state influenzate da processi di sedimentazione di altre rocce della crosta, per cui sono certamente antichissime ed hanno un contenuto d’acqua ‘antica’, in analogia con la composizione primordiale della Terra.

“Abbiamo scoperto che quest’acqua contiene poco deuterio”, sostiene la Hallis. “Questo fa presumere che questa non sia acqua trasportata dallo spazio sulla Terra dopo la formazione del pianeta, ma piuttosto provenga dalla polvere del disco protoplanetario che ruotava attorno al Sole prima che si formassero i pianeti e che, essendo questa polvere ricca d’acqua, avrebbe partecipato alla formazione dei pianeti stessi. Anche se una certa quantità d’acqua fosse evaporata dalla superficie durante il processo di formazione della Terra, ne sarebbe rimasta a sufficienza per giustificare la quantità residua”.

Se la teoria della Hallis è giusta, si può, a ragione, ritenere che anche altri pianeti del nostro sistema solare (e sicuramente anche altri corpi della galassia) potrebbero essersi formati con acqua già presente su di essi.

“Questa ipotesi renderebbe più vivibili questi mondi”, afferma Horst Marschall, geoscienziato della Woods Hole Oceanographic Institution del Massachussetts.

“Per decenni il dibattito sull’origine dell’acqua della Terra si è concentrato sul postulato che la provenienza fosse dovuta a comete o condriti (meteoriti rocciose)”, dice Steve Desch, astrofisico dell’Università dell’Arizona. “Questo nuovo studio, che sostiene che polveri e gas attorno al Sole siano stati importanti fattori contributivi, getta una nuova luce sull’argomento e spinge ad una rivisitazione delle teorie fin qui elaborate”.

La dottoressa Hallis sostiene che i risultati ottenuti potrebbero giustificare la presenza di acqua anche su altri pianeti che, dopotutto, non sarebbero quindi così rari, nell’Universo.

“Vorrei recarmi ancora all’ Isola di Baffin per acquisire nuovi campioni e verificare ulteriormente quanto abbiamo scoperto”, dichiara la studiosa. “Penso che un’altra indagine sul campo ne varrebbe la pena”.