Luna e Terra

La Terra è un Pianeta unico nel nostro sistema solare: è infatti il solo ad avere una grande quantità d’acqua e una luna relativamente vasta, che stabilizza l’asse terrestre. Entrambi, acqua e Luna, sono stati essenziali per lo sviluppo della vita sulla Terra.

Ebbene, i planetologi dell’Università di Münster (Germania) sono stati in grado di dimostrare, per la prima volta, che l’acqua è arrivata sulla Terra con la formazione della Luna di circa 4,4 miliardi di anni fa. Secondo i ricercatori tedeschi, la Luna si è formata quando la Terra è stata colpita da un corpo delle dimensioni di Marte, chiamato Theia. Fino ad ora, gli scienziati avevano ipotizzato che Theia avesse origine nel sistema solare interno vicino alla Terra. Tuttavia, i ricercatori di Münster possono ora dimostrare che Theia proviene dal sistema solare esterno, che è stato in grado di fornire grandi quantità di acqua alla Terra. I risultati sono pubblicati nell’ultimo numero di Nature Astronomy.

L’arrivo al sistema solare interno

La Terra si è dunque formata nel sistema solare interno “secco”, ed è quindi sorprendente che ci sia acqua sulla Terra. Per capire perché è avvenuto tutto ciò dobbiamo tornare indietro nel tempo, quando il sistema solare ha preso vita, circa 4,5 miliardi di anni fa.

Da studi precedenti, sappiamo che il sistema solare si è strutturato in modo tale che i materiali “secchi” sono stati separati dai materiali “umidi”: i cosiddetti meteoriti “carbonacei”, che sono relativamente ricchi d’acqua, provengono dal sistema solare esterno, mentre i meteoriti “non carbonacei” più secchi, provengono dal sistema solare interno.

Mentre studi precedenti avevano già ampiamente dimostrato che i materiali carbonacei erano probabilmente responsabili dell’arrivo dell’acqua sulla Terra, non si sapeva quando e come questo materiale – e quindi l’acqua – fosse stato in grado di giungere a noi.

Abbiamo usato gli isotopi di molibdeno per rispondere a questa domanda. Gli isotopi di molibdeno ci permettono di distinguere chiaramente il materiale carbonioso e non carbonioso, e come tale rappresentano una ‘impronta genetica’ di materiale dal sistema solare esterno ed interno“, ha commentato il Dr. Gerrit Budde dell’Istituto di Planetologia di Münster e autore principale dello studio.

Le misurazioni effettuate dai ricercatori di Münster mostrano che la composizione isotopica del molibdeno della Terra si trova tra quelle dei meteoriti carboniose e non carboniose, dimostrando che alcuni dei composti molibdeno della Terra hanno avuto origine nel sistema solare esterno. In questo contesto, le proprietà chimiche del molibdeno giocano un ruolo chiave perché, essendo un elemento che ama il ferro, la maggior parte del molibdeno della Terra si trova nel nucleo.

Il molibdeno oggi accessibile nel mantello terrestre, quindi, ha origine dalle ultime fasi della formazione della Terra, mentre il molibdeno delle fasi precedenti è interamente nel nucleo“, spiega il Dr. Christoph Burkhardt, secondo autore dello studio. I risultati degli scienziati mostrano quindi, per la prima volta, che il materiale carbonioso proveniente dal sistema solare esterno è arrivato sulla Terra in un secondo momento.

Luna e Terra

Ma gli scienziati stanno facendo un ulteriore passo avanti. I ricercatori tedeschi sono pronti ad affermare che la maggior parte del molibdeno nello strato superiore della Terra è stato fornito dal protopianeta Theia, la cui collisione con la Terra 4,4 miliardi di anni fa ha portato alla formazione della Luna. Tuttavia, poiché gran parte del molibdeno presente nel mantello terrestre proviene dal sistema solare esterno, ciò significa che Theia stessa ha avuto origine anche dal sistema solare esterno. Secondo gli scienziati, la collisione ha fornito materiale carbonioso sufficiente a spiegare perché sulla Terra c’è così tanta acqua.

Il nostro approccio è unico perché, per la prima volta, ci permette di associare l’origine dell’acqua sulla Terra con la formazione della Luna. In parole povere, senza la Luna probabilmente non ci sarebbe vita sulla Terra“, dice Thorsten Kleine, professore di Planetologia all’Università di Münster.

Approfondimenti e bibliografia

Gerrit Budde, Christoph Burkhardt, Thorsten Kleine. Molybdenum isotopic evidence for the late accretion of outer Solar System material to EarthNature Astronomy, 2019;