Circa 4,5 miliardi di anni fa, secondo gli scienziati, qualcosa di grosso colpì la Terra e accadde qualcosa di incredibile.
La Luna si è formata da un impatto catastrofico tra la proto-Terra (Gaia) e un oggetto delle dimensioni di Marte che chiamiamo Theia. Del grande oggetto, ritenuto grande quanto Marte, non era rimasto molto. O almeno così pensavamo.Ricercatori provenienti da Cina, Stati Uniti e Regno Unito hanno scoperto prove che pezzi di Theia sono finiti all’interno della Luna . E le prove ora suggeriscono anche che anche pezzi di Theia siano finiti all’interno della Terra. Se così fosse, l’ipotesi dell’impatto gigante potrebbe risolvere un mistero che ha infastidito gli scienziati per più di un decennio : la presenza di dense masse di materiale delle dimensioni di un continente, sepolte in profondità sotto il mantello terrestre a circa 2.900 chilometri di profondità, curve attorno al suo nucleo. “
I nostri risultati sfidano l’idea tradizionale secondo cui l’impatto gigantesco avrebbe portato all’omogeneizzazione della Terra primordiale“, afferma Hongping Deng dell’Osservatorio Astronomico di Shanghai (SHAO) dell’Accademia cinese delle Scienze. “Invece, l’impatto gigantesco che ha formato la Luna sembra essere l’origine dell’eterogeneità del mantello primordiale e segna il punto di partenza per l’evoluzione geologica della Terra nel corso di 4,5 miliardi di anni”. Le macchie che avvolgono il nucleo della Terra sono conosciute come grandi province a bassa velocità di taglio, o LLVP. Li conosciamo perché le onde sismiche che viaggiano attraverso la Terra a causa dei terremoti si muovono in modo diverso attraverso materiali diversi. È attraverso i dati sismici che gli scienziati sono stati in grado di ottenere mappe dettagliate dei LLVP : regioni ampie e dense al confine tra nucleo e mantello, una sotto l’Africa, l’altra sotto l’Oceano Pacifico. Gli scienziati hanno finora proposto che gli LLVP siano generati da una sorta di processo interno alla Terra, come resti di vecchie lastre tettoniche , o punti di temperatura più elevata, o un oceano di magma alla base del mantello . Ma il team dietro quest’ultima scoperta pensava che qualcos’altro avrebbe potuto contribuire alla formazione dei LLVP: Theia. Precedenti simulazioni numeriche avevano suggerito che la maggior parte di Theia finì incorporata nella Luna, e solo tracce rimasero all’interno della Terra. Ma potrebbe non essere necessariamente così. Per questo motivo, da diversi anni, i ricercatori stanno indagando sulla possibilità che una grande quantità di Theia sia rimasta bloccata all’interno della Terra, dove rimane ancora oggi, infastidendo gli scienziati. Hanno condotto una serie di simulazioni al computer dell’impatto di Theia e hanno osservato gli effetti che hanno avuto sulla Terra simulata. E hanno trovato diversi segni che il gigantesco impatto potrebbe aver lasciato tracce durature sulla composizione della Terra. Il primo è la stratificazione del mantello terrestre. Nelle simulazioni, il materiale della Terra e di Theia si è mescolato nel mantello superiore in un oceano di magma liquido, mentre il mantello inferiore è rimasto più solido e prevalentemente materiale terrestre silicato. Questa stratificazione, basata sui dati sismici, potrebbe esistere ancora oggi. Il secondo sono i LLVP. Il team ha scoperto che pezzi di materiale Theian, larghi solo decine di chilometri, potrebbero essere sprofondati fino al confine tra nucleo e mantello. Lì si accumulano, diventando gli LLVP. I ricercatori hanno scoperto che circa il 2-3% della massa terrestre potrebbe provenire da Theia. E si prevede che il materiale LLVP sia tra il 2 e il 3,5% più denso del mantello terrestre e più ricco di ferro. “Nella maggior parte delle simulazioni di impatto sulla formazione della Luna, la maggior parte dei materiali lunari provengono dal dispositivo di simulazione, quindi ci aspettiamo che le missioni future possano ottenere rocce del mantello lunare e confrontarle con le macchie del mantello per vedere se condividono le stesse firme chimiche”, hanno spiegato gli esperti. L’autore principale dello studio, il geofisico Qian Yuan del Caltech. Se questo è il caso, questo ci fornisce una nuova serie di strumenti per comprendere la storia e la formazione del nostro pianeta, e la storia e la formazione del Sistema Solare. E, a sua volta, questo potrebbe aiutarci a comprendere altri mondi e la possibilità di abitabilità, là fuori nella galassia più ampia. Non abbiamo trovato pianeti extrasolari esattamente come la Terra nella Via Lattea. L’impatto gigantesco potrebbe essere uno dei motivi per cui la Terra è così com’è. “L’antica collisione che ha formato la Luna potrebbe avere un effetto a lungo termine sull’intera evoluzione della Terra“, afferma Yuan, “quindi potrebbe essere un fattore fondamentale per cui la Terra è geologicamente diversa dagli altri pianeti rocciosi”.
I nostri risultati sfidano l’idea tradizionale secondo cui l’impatto gigantesco avrebbe portato all’omogeneizzazione della Terra primordiale“, afferma Hongping Deng dell’Osservatorio Astronomico di Shanghai (SHAO) dell’Accademia cinese delle Scienze. “Invece, l’impatto gigantesco che ha formato la Luna sembra essere l’origine dell’eterogeneità del mantello primordiale e segna il punto di partenza per l’evoluzione geologica della Terra nel corso di 4,5 miliardi di anni”. Le macchie che avvolgono il nucleo della Terra sono conosciute come grandi province a bassa velocità di taglio, o LLVP. Li conosciamo perché le onde sismiche che viaggiano attraverso la Terra a causa dei terremoti si muovono in modo diverso attraverso materiali diversi. È attraverso i dati sismici che gli scienziati sono stati in grado di ottenere mappe dettagliate dei LLVP : regioni ampie e dense al confine tra nucleo e mantello, una sotto l’Africa, l’altra sotto l’Oceano Pacifico. Gli scienziati hanno finora proposto che gli LLVP siano generati da una sorta di processo interno alla Terra, come resti di vecchie lastre tettoniche , o punti di temperatura più elevata, o un oceano di magma alla base del mantello . Ma il team dietro quest’ultima scoperta pensava che qualcos’altro avrebbe potuto contribuire alla formazione dei LLVP: Theia. Precedenti simulazioni numeriche avevano suggerito che la maggior parte di Theia finì incorporata nella Luna, e solo tracce rimasero all’interno della Terra. Ma potrebbe non essere necessariamente così. Per questo motivo, da diversi anni, i ricercatori stanno indagando sulla possibilità che una grande quantità di Theia sia rimasta bloccata all’interno della Terra, dove rimane ancora oggi, infastidendo gli scienziati. Hanno condotto una serie di simulazioni al computer dell’impatto di Theia e hanno osservato gli effetti che hanno avuto sulla Terra simulata. E hanno trovato diversi segni che il gigantesco impatto potrebbe aver lasciato tracce durature sulla composizione della Terra. Il primo è la stratificazione del mantello terrestre. Nelle simulazioni, il materiale della Terra e di Theia si è mescolato nel mantello superiore in un oceano di magma liquido, mentre il mantello inferiore è rimasto più solido e prevalentemente materiale terrestre silicato. Questa stratificazione, basata sui dati sismici, potrebbe esistere ancora oggi. Il secondo sono i LLVP. Il team ha scoperto che pezzi di materiale Theian, larghi solo decine di chilometri, potrebbero essere sprofondati fino al confine tra nucleo e mantello. Lì si accumulano, diventando gli LLVP. I ricercatori hanno scoperto che circa il 2-3% della massa terrestre potrebbe provenire da Theia. E si prevede che il materiale LLVP sia tra il 2 e il 3,5% più denso del mantello terrestre e più ricco di ferro. “Nella maggior parte delle simulazioni di impatto sulla formazione della Luna, la maggior parte dei materiali lunari provengono dal dispositivo di simulazione, quindi ci aspettiamo che le missioni future possano ottenere rocce del mantello lunare e confrontarle con le macchie del mantello per vedere se condividono le stesse firme chimiche”, hanno spiegato gli esperti. L’autore principale dello studio, il geofisico Qian Yuan del Caltech. Se questo è il caso, questo ci fornisce una nuova serie di strumenti per comprendere la storia e la formazione del nostro pianeta, e la storia e la formazione del Sistema Solare. E, a sua volta, questo potrebbe aiutarci a comprendere altri mondi e la possibilità di abitabilità, là fuori nella galassia più ampia. Non abbiamo trovato pianeti extrasolari esattamente come la Terra nella Via Lattea. L’impatto gigantesco potrebbe essere uno dei motivi per cui la Terra è così com’è. “L’antica collisione che ha formato la Luna potrebbe avere un effetto a lungo termine sull’intera evoluzione della Terra“, afferma Yuan, “quindi potrebbe essere un fattore fondamentale per cui la Terra è geologicamente diversa dagli altri pianeti rocciosi”.
