Da dove arriva l’acqua sulla Terra?

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Uno studio condotto dai geofisici statunitensi fornisce una nuova formulazione dell’origine dell’acqua sulla Terra. L’acqua non arriva solo dagli asteroidi ma anche da gas e polveri che sono rimasti dopo la formazione del Sole.



Da dove arriva l’acqua sulla Terra? Un tema antico, da sempre al centro delle ricerche degli scienziati. Finora molte evidenze indicano che tutta l’acqua sul nostro pianeta derivi da materiali portati da asteroidi. Oggi, uno studio condotto da geofisici statunitensi ha fornito un nuovo modello teorico per spiegare l’origine e sulla storia dell’idrogeno, dunque dell’acqua. I risultati sono pubblicati su Journal of Geophysical Research: Planets , la rivista dell’Unione geofisica americana.
Lo studio di oggi punta l’attenzione sulla provenienza dell’idrogeno, uno degli atomi che compongono la molecola d’acqua (due atomi di idrogeno e uno di ossigeno H2O). Attualmente, molti scienziati supportano l’idea che tutta l’acqua sulla Terra provenga dagli asteroidi, dato che gli oceani terrestri e quelli presenti su questi corpi celesti hanno alcune proprietà in comune: ad esempio, il rapporto fra deuterio e idrogeno (il deuterio è un isotopo stabile e pesante dell’idrogeno) è simile.

Tuttavia, secondo i geofisici Usa le caratteristiche degli oceani non bastano a spiegare l’intera storia dell’idrogeno – e dunque dell’acqua – sulla Terra.

Così, per avere un quadro più completo, gli autori hanno approfondito un’altra ipotesi, già avanzata all’interno di ricerche precedenti e piuttosto accreditata, per cui l’idrogeno proverrebbe anche da nubi di polveri celesti e gas che sono rimasti come scarti dopo la formazione del Sole: questo processo è descritto dal modello della nebulosa solare, la teoria più solida in ambito scientifico, per spiegare come si è strutturato il Sistema solare. “Ogni 100 molecole di acqua sulla Terra ce ne sono una o due provenienti dalla nebulosa solare”, spiega Jun Wu dell’Arizona State University, primo autore dello studio. Ecco perché.
I ricercatori hanno organizzato questa ipotesi all’interno di un nuovo modello, pubblicato nel loro paper e basato su complesse misurazioni. Secondo tale teoria, diversi miliardi di anni fa, i gas provenienti dalla nebulosa solare, che includevano l’idrogeno, sono stati attratti e convogliati per formare una primordiale atmosfera terrestre, coperta di magma. L’idrogeno arrivato dalla nebulosa era mischiato a una quantità inferiore di deuterio (il suo isotopo pesante), rispetto a quello misurato negli oceani e proveniente dagli asteroidi. In questa fase di atmosfera primordiale, l’idrogeno e il deuterio si sono divisi e distribuiti con concentrazioni e rapporti differenti (un fenomeno chiamato frazionamento isotopico) anche a seconda della regione terrestre: l’idrogeno, attratto dal ferro, è stato spinto soprattutto verso il centro della Terra, mentre il deuterio è rimasto nel magma, andando probabilmente anche a comporre il mantello terrestre (lo strato più esterno). Questa è la ragione per cui, quando ci si avvicina al confine fra il mantello e il nucleo la concentrazione di deuterio è inferiore rispetto a quella rilevata nei mari. In seguito, l’impatto con oggetti celesti esterni (asteroidi) ha fatto sì che si formassero gli oceani come li conosciamo oggi.

Insomma, l’idrogeno, componente essenziale dell’acqua, avrebbe avuto origine anche dalle polveri della nebulosa solare, e una frazione, seppur piccola, di acqua è composta proprio da questo idrogeno. Questo risultato, spiegano gli autori, fornisce anche nuove prospettive per comprendere meglio la formazione di altri pianeti, al di fuori del Sistema Solare, in cui potrebbe esservi acqua. “Questo modello – sottolinea il primo autore Wu– suggerisce che l’inevitabile processo di formazione di acqua potrebbe essersi manifestato in qualsiasi altro esopianeta roccioso e sufficientemente grande. Ritengo che questo risultato sia molto entusiasmante”.
“Il paper fornisce un’alternativa davvero creativa a quello che è un problema antico”, commenta Anat Shahar, geochimica alla Carnegie Institution for Science, non coinvolta nello studio, che ricorda come il fattore di frazionamento dell’idrogeno, che descrive in che modo cambia il rapporto deuterio-idrogeno quando l’idrogeno viene catturato dal ferro, sia attualmente sconosciuto e difficile da misurare. E il prossimo passo potrebbe essere proprio questo, ottenere una stima di tale fattore.

Fonte: wired.it - Autore Viola Rita