GEOLOGIA E FORMAZIONE PLANETARIA

Il piombo ritrovato

Se la Terra si è formata dalla collisione tra asteroidi, perché sembra contenere molto meno piombo dei meteoriti che dovrebbero essere suoi parenti stretti? Un ricercatore del MIT è andato a cercare la soluzione sulle montagne del Pakistan.

shapeimage_1Come è nata la Terra? Facile, secondo la maggior parte delle teorie sulla formazione planetaria: si è formata da collisioni tra asteroidi formatisi a loro volta in un disco di gas e polveri che girava attorno al Sole agli inizi della storia del sistema solare. A forza di andare in giro e scontrarsi l’uno con l’altro, quegli asteroidi hanno formato corpi più grandi che poi si sono raffreddati formando i pianeti. Terra compresa. Benissimo, peccato che allora la composizione geologica della Terra dovrebbe somigliare a quella dei meteoriti, frammenti di asteroidi che ogni tanto ci cadono in testa. E invece non è così. Il mantello (la sezione della Terra che sta fra la crosta superficiale e il nucleo) contiene molto meno piombo di quello che si trova nei meteoriti.

La soluzione del mistero, si pensa da tempo, potrebbe stare in un serbatoio di roccia più ricca di piombo (e, in modo corrispondente, più povera di uranio) nella profondità della Terra. Ma nessuno lo ha mai visto, e non si saprebbe bene come fare: si trova probabilmente a 50-50 km di profondità. Ma un gruppo di ricercatori del Massachusetts Institute of Technologies crede di aver trovato un modo, che racconta in un articolo su Earth and Planetary Science Letters. La chiave è una regione del Pakistan, chiamata arco di Kohistan, che 40 milioni di anni fa si ritrovò schiacciata nell’incontro tra la placca tettonica indiana e quella asiatica. “Quando questo è avvenuto, l’arco si è allargato e ha ruotato su se stesso” spiega il primo autore dello studio Oliver Jagoutz, docente di geologia al MIT. “Per questo, noi possiamo osservare una sezione della transizione tra mantello e crosta. È l’unico posto sulla Terra dove esiste”.

Per anni, tra il 2000 e il 2007, Jagoutz ha raccolto campioni da vari punti dell’arco di Kohistan che ha poi analizzato, scoprendo che alcuni sono più densi degli altri e contengono molto più piombo che uranio, esattamente con il rapporto previsto per il serbatoio sotterrano ipotizzato dalle teorie. Assieme a Max Schmidt, dello Swiss Federal Institute of Technology di Zurigo, il ricercatore ha calcolato (con simulazioni al computer) che circa il 70 per cento del flusso di magma spinto verso l’alto dalla frizione tra due placche tettoniche ricade verso il basso e scompare di nuovo nel mantello, trattenendo una grande percentuale di piombo. Applicando lo stesso calcolo ad altre zone di frizione conosciute (come la catena Andina) si arriva a una stima della quantità di piombo che deve esserci là sotto, stima che “pareggia il conto” con il piombo nei meteoriti e convalida la teoria standard sull’origine della Terra.

Per saperne di più

  • Leggi The composition of the foundered complement to the continental crust and a re-evaluation of fluxes in arcs, di O. Jagoutz, M.W. Schmidt.