Un disegno che illustra come gli impatti degli asteroidi abbiano causato l’attività tettonica sulla Terra primordiale. Crediti: James Tuttle Keane
Di recente, un gruppo di scienziati ha presentato su Nature Geoscience una teoria interessante per spiegare cosa abbia innescato i processi tettonici e il campo magnetico del nostro pianeta. La causa? Impatti di meteoriti giganti con la giovane Terra, nello specifico durante l’Adeano (da Ade, il dio degli inferi), cioè quell’eone primordiale che i geologi utilizzano per descrivere il periodo geologico quando sul nostro pianeta la vita ancora non c’era (dai 4,6 ai 4 miliardi di anni fa).
I ricercatori guidati da Craig O’Neill (Macquarie Planetary Research Centre di Sydney) ipotizzano che l’attività sismica sul nostro pianeta deve essere stata causata da eventi esterni, perché durante l’Adeano i caldissimi strati interni della Terra appena nata erano ancora statici: date le altissime temperature del magma il giovane pianeta non era in grado di sostenere i movimenti tettonici perché il mantello era ancora parzialmente liquido. Le simulazioni degli esperti indicano che impatti di meteoriti giganti nel lontano passato terrestre abbiano potuto innescare eventi sismici nelle trincee oceaniche, un processo noto come subduzione, per cui del materiale ha cominciato a “sprofondare” dalla superficie verso l’interno muovendo le placche tettoniche.
Simone Marchi, ricercatore presso il Solar System Exploration Research Virtual Institute Institute di Boulder (Colorado), ha spiegato a Media Inaf: «L’interno della Terra durante la sua infanzia (il primo miliardo di anni) era molto più caldo delle condizioni attuali. Secondo i modelli geofisici queste condizioni non favoriscono i moti tettonici che sono a noi familiari, come la tettonica delle placche caratterizzata da zone di produzione e subduzione delle crosta. Non è chiaro quindi come e quando la Terra sia transitata verso l’attuale regime tettonico. Inoltre, l’analisi di antiche rocce terrestri suggeriscono che la tettonica delle placche sia apparsa circa 3 miliardi di anni fa, ma alcuni ritengono che possa essere iniziata anche molto prima».
Simulazione geodinamica della giovane Terra in cui viene mostrato un evento di subduzione globale causato da un impattatore gigante (1700 km di diametro). I colori scuri indicano crosta e litosfera, i colori caldi indicano il mantello che spinge l’attività vulcanica in superficie. Crediti: Macquarie University
Il team di ricercatori ha scoperto che l’energia derivata dagli impatti avrebbe riscaldato l’interno della Terra tanto da far salire verso l’alto i pennacchi di materiale dal mantello. Questo a sua volta avrebbe portato alla subduzione primordiale delle placche all’epoca ancora sottili e deboli. In base alle simulazioni condotte dai geologi, i primi eventi di subduzione si sono verificati in aree molto piccole in un breve lasso di tempo (meno di 10 milioni di anni).
Le prove di tutto ciò si trovano in piccoli, anzi piccolissimi cristalli. I geologi hanno studiato (ancora una volta) la struttura di antichi grani di zircone, uno dei materiali naturali più vetusti sulla Terra, e i campioni risalenti a prima di 4,1 miliardi di anni fa mostrano le prove dell’esistenza di “piastre” mobili sul nostro pianeta, quindi molto prima di quando si ritiene sia iniziata l’attività sismica.
Per capirci meglio, i terremoti sulla Terra sarebbe iniziati quando aveva “solo” 500 milioni di anni, un’epoca in cui «gli impatti dei meteoriti hanno avuto delle conseguenze enormi sui corpi del Sistema solare interno. Basti guardare la superficie della Luna. Ciò che finora non ancora stato chiarito è come i bombardamenti abbiano potuto influenzare l’evoluzione del pianeta» dicono gli autori.
Marchi ha aggiunto: «Il nostro lavoro si focalizza su un processo trascurato sino ad adesso, ovvero il ruolo degli impatti sull’evoluzione geofisica della Terra. Troviamo che gli impatti di dimensioni superiore ai 100 km introducono delle perturbazioni significative sull’evoluzione interna della Terra. Il risultato di queste perturbazioni è quello di indurre episodi locali di subduzione. Dunque gli impatti potrebbero aver prodotto episodi di subduzione della crosta, che assomigliano alla subduzione della tettonica a placche. Questo modello potrebbe fornire il punto di unione tra i modelli geofisici tradizionali (senza impatti) e le osservazioni».
Per saperne di più:
Leggi lo studio “Impact-driven subduction on the Hadean Earth”, di C. O’Neill, S. Marchi, S. Zhang & W. Bottke