Un gruppo di scienziati ha appena risolto una delle controversie della geologia, riducendola alla dimensione atomica. Facendo esplodere singoli atomi di piombo in un minuscolo cristallo di zircone proveniente dall’Australia, i ricercatori hanno confermato che il cristallo è il frammento di roccia più antico mai trovato sulla Terra:
4,375 miliardi di anni, più o meno 6 milioni di anni. “Abbiamo dimostrato che la documentazione chimica all’interno di questi zirconi è affidabile“, ha affermato John Valley, autore principale dello studio e geochimico presso l’Università del Wisconsin, Madison. I risultati sono stati pubblicati oggi (23 febbraio) sulla rivista Nature Geoscience. I risultati, basati sull’analisi di antichi cristalli provenienti dalle Jack Hills nella regione del Mid West dell’Australia occidentale, spostano indietro la linea temporale della comparsa dell’acqua dolce a poche centinaia di milioni di anni dopo la formazione del pianeta. I ricercatori hanno misurato la composizione di ossigeno dello zircone, un minerale che si formò in alcune rocce che costituivano le prime masse continentali della Terra tra 3,2 e 4,2 miliardi di anni fa. Secondo uno studio, gli indizi chimici contenuti nei cristalli hanno rivelato che le rocce calde e fuse da cui hanno avuto origine sono entrate in contatto con l’acqua dolce durante la formazione dei cristalli:
“Esaminando l’età e gli isotopi dell’ossigeno nei minuscoli cristalli del minerale zircone, abbiamo trovato firme isotopiche insolitamente leggere risalenti a quattro miliardi di anni fa”, ha detto l’autore principale dello studio Hamed Gamaleldien, ricercatore aggiunto presso la School of Earth and Earth della Curtin University. Scienze Planetarie in Australia e professore assistente alla Khalifa University negli Emirati Arabi Uniti, in un comunicato stampa. “Tali isotopi leggeri di ossigeno sono tipicamente il risultato dell’alterazione delle rocce da parte di acqua calda e dolce diversi chilometri sotto la superficie terrestre”. La conferma dell’età dello zircone ha enormi implicazioni per i modelli della Terra primordiale. Gli oligoelementi presenti negli zirconi più antichi della catena montuosa australiana delle Jack Hills suggeriscono che provenissero da rocce simili al granito, ricche di acqua, come la granodiorite o la tonalite, secondo quanto riportato da altri studi. Ciò significa che la Terra si è raffreddata abbastanza rapidamente da contenere acqua superficiale e rocce di tipo continentale appena 100 milioni di anni dopo l’impatto della Luna, la massiccia collisione che ha formato il sistema Terra-Luna. [ Come si è formata la Luna?] Lo zircone, lo ricordiamo, è un minerale che appartiene al gruppo dei nesosilicati. La sua formula chimica è ZrSiO4. La formula empirica che mostra un certo grado di vicarianza nel minerale è (Zr1-y, Terre rarey)(SiO4)1-x(OH)4x-y. Lo zircone si forma in fusi silicatici con un’alta concentrazione di elementi incompatibili e accetta nel suo reticolo cristallino elementi ad alta forza di campo come, per esempio, l’afnio che è quasi sempre presente in quantità che vanno dall’1 al 4%. Lo zircone cristallizza nel sistema cristallino tetragonale. I colori naturali vanno generalmente dal trasparente al giallo-dorato, rosso, marrone, blu e verde.[6] Gli esemplari incolori che hanno le caratteristiche di gemme vengono impiegati come sostituti del diamante. La sua forma polimorfa è la reidite.
Questa scoperta, dicono gli autori, significa che la ricetta per le origini della vita esisteva meno di 600 milioni di anni dopo la formazione della Terra, molto prima dei dinosauri o anche della prima vita microbica conosciuta. Le prime prove ampiamente concordate della vita – e dell’acqua dolce – provengono dalle stromatoliti, microbi fossilizzati che formavano tumuli nelle sorgenti termali 3,5 miliardi di anni fa, ha detto Gamaleldien. “Questa scoperta non solo fa luce sulla storia primordiale della Terra, ma suggerisce anche… che le masse continentali e l‘acqua dolce hanno posto le basi per la fioritura della vita in un arco di tempo relativamente breve – meno di 600 milioni di anni dopo la formazione del pianeta”, ha affermato il coautore dello studio Hugo Olierook, un ricercatore senior presso la School of Earth and Planetary Sciences di Curtin, in una dichiarazione. “I risultati segnano un significativo passo avanti nella nostra comprensione della storia primordiale della Terra e aprono le porte a ulteriori esplorazioni sulle origini della vita”, ha aggiunto. “L’emergere della crosta continentale, la presenza di acqua dolce e l’inizio del ciclo idrologico hanno probabilmente facilitato lo sviluppo delle nicchie ambientali necessarie alla vita meno di 600 milioni di anni dopo la formazione della Terra” – si legge ancora nello studio scientifico, cui pubblicazione è consultabile online al seguente link: https://www.nature.com/articles/s41561-024-01450-0.
Un portale verso la Terra primordiale:
L’Eone Adeano, da 4,5 a 4 miliardi di anni fa, è il primo capitolo della storia della Terra e un’età geologica oscura poco compresa perché i geologi semplicemente non hanno rocce così antiche da studiare: le rocce più antiche conosciute hanno 4 miliardi di anni. . Allora come fanno i cristalli di zircone a fungere da portale per la storia più antica del pianeta? I minuscoli granelli minerali sono particolarmente resistenti e possono essere cementati nella roccia più giovane. Gli zirconi nello studio sono stati trovati nell’arenaria arancione di 3,1 miliardi di anni dalla formazione di Jack Hills, un affioramento di roccia erosa dalle intemperie nell’Australia occidentale. Ciò che rende gli zirconi particolarmente utili ai geologi è che incorporano un po’ di uranio nella loro struttura e gli scienziati possono individuarne l’età misurando il decadimento radioattivo degli ioni di uranio. Il materiale più antico di origine terrestre era uno zircone ritrovato nella formazione Jack Hills datato 4,4 miliardi di anni fa.
Fonti:
- https://eu.usatoday.com/story/news/nation/2024/06/04/crystals-freshwater-earth-earliest-record-study-researchers/73971200007/
- https://edition.cnn.com/2024/06/03/science/earliest-evidence-fresh-water-dry-land-earth-scn/index.html
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