Una nuova ricerca indica che il nucleo della Terra può contenere tanto idrogeno quanto l’acqua di 45 oceani, suggerendo che l’acqua del nostro pianeta ha avuto origine durante la sua formazione, non da impatti successivi. Questa scoperta cambia radicalmente la nostra comprensione della storia primordiale della Terra e delle origini del suo ambiente che sostiene la vita.
Come gli scienziati hanno svelato i segreti del nucleo
Per decenni gli scienziati hanno discusso se l’acqua della Terra provenisse dagli asteroidi o dalle comete. Il nucleo, principalmente ferro, non è abbastanza denso per essere esclusivamente ferro, il che significa che devono essere presenti elementi più leggeri. Misurare direttamente questi elementi è impossibile, quindi i ricercatori si affidano a simulazioni estreme: spremere i materiali tra le incudini di diamante a migliaia di gradi Celsius e un’enorme pressione per imitare le condizioni del nucleo.
L’idrogeno, essendo leggero, è difficile da misurare in questi esperimenti; si diffonde facilmente. Il nuovo studio, condotto da Dongyang Huang presso l’Università di Pechino, ha superato questa sfida isolando con precisione l’idrogeno all’interno del ferro e del vetro silicato idrato. Bombardando i campioni con un fascio ionico per analizzare i singoli atomi, il team ha determinato che l’idrogeno costituisce dallo 0,07 allo 0,36% del peso del nucleo.
Cosa significa per le origini della Terra
Questo livello di idrogeno suggerisce che la Terra si sia formata in un disco ricco di gas dove l’idrogeno era abbondante. Se fosse vero, l’acqua non sarebbe stata erogata successivamente ma era presente fin dall’inizio. “Cambia davvero il modo in cui pensiamo alla provenienza della nostra acqua”, afferma Hilke Schlichting, una scienziata planetaria non coinvolta nello studio.
La presenza di idrogeno spiega anche il campo magnetico del pianeta. Mentre il nucleo si raffreddava e si cristallizzava, si sarebbero generate correnti convettive che alimentavano una geodinamo che proteggeva la Terra dalle radiazioni solari dannose. Questo campo magnetico è fondamentale per mantenere un ambiente abitabile.
Le implicazioni dell’idrogeno nel nucleo
L’esistenza di così tanta idrogeno nel nucleo dimostra che l’acqua era presente fin dall’inizio, piuttosto che essere fornita da un intenso bombardamento tardivo. Ciò supporta l’idea che la Terra sia sempre stata un pianeta ricco di acqua. Il lavoro del team mostra anche che il campo magnetico terrestre, essenziale per la vita, è alimentato da correnti convettive guidate da questi primi elementi.
Il nuovo studio conferma che il ciclo dell’acqua della Terra è in funzione da almeno 4,5 miliardi di anni, da quando il nucleo ha iniziato a solidificarsi. Questa ricerca chiarisce come la Terra si è evoluta nel mondo abitabile che conosciamo oggi.
