Per decenni, i geoscienziati sono rimasti sconcertati da due immense e insolite formazioni nascoste nelle profondità del mantello terrestre. Queste strutture, note come grandi province a bassa velocità di taglio (LLSVP) e zone a bassissima velocità (ULVZ), hanno sfidato una facile spiegazione. Una nuova ricerca della Rutgers University suggerisce che queste non sono anomalie casuali ma piuttosto reliquie della turbolenta storia iniziale della Terra, offrendo indizi fondamentali sul motivo per cui il nostro pianeta è diventato abitabile.
Le strutture enigmatiche
Gli LLSVP sono masse di roccia densa e calda delle dimensioni di un continente situate al confine tra nucleo e mantello, a circa 2.900 km sotto la superficie. Uno risiede sotto l’Africa, mentre l’altro si trova sotto l’Oceano Pacifico. Le ULVZ, al contrario, sono sottili macchie fuse attaccate al nucleo stesso, simili a pozzanghere di lava. Entrambi rallentano drasticamente le onde sismiche, indicando una composizione anomala.
Perché è importante: Comprendere queste strutture non riguarda solo la geologia delle profondità della Terra. Si tratta di svelare le condizioni che hanno permesso alla Terra di sviluppare acqua liquida, un’atmosfera respirabile e, in definitiva, la vita. Venere e Marte, nonostante fossero vicini planetari della Terra, finirono per essere drasticamente diversi; questa ricerca suggerisce che le interazioni nucleo-mantello potrebbero essere la chiave di tale divergenza.
Una storia di mixaggio
Le prime teorie prevedevano che quando la Terra si fosse raffreddata dal suo stato fuso iniziale, il mantello si sarebbe separato in strati chimici distinti. Tuttavia, gli studi sismici non mostrano una stratificazione così chiara. Invece, LLSVP e ULVZ formano pile irregolari alla base del pianeta. Questa contraddizione ha portato i ricercatori a esplorare la possibilità di mescolanza tra il nucleo e il mantello.
Il nuovo modello propone che nel corso di miliardi di anni elementi come il silicio e il magnesio siano fuoriusciti dal nucleo della Terra nel mantello. Questa infusione ha impedito la formazione di strati chimici rigidi, creando la strana composizione di LLSVP e ULVZ come resti solidificati di un “oceano di magma basale” contaminato dal materiale del nucleo.
“Se si aggiungesse la componente principale, si potrebbe spiegare ciò che vediamo in questo momento”, spiega il dottor Yoshinori Miyazaki, autore principale dello studio pubblicato su Nature Geoscience.
Implicazioni per l’evoluzione della Terra
Questa scoperta ha implicazioni di vasta portata. Le interazioni nucleo-mantello potrebbero aver influenzato la velocità di raffreddamento della Terra, la frequenza dell’attività vulcanica e persino l’evoluzione della sua atmosfera. Le strutture potrebbero persino alimentare punti caldi vulcanici come quelli delle Hawaii e dell’Islanda, collegando i processi delle profondità della Terra ai fenomeni superficiali.
Il quadro più ampio: lo studio dimostra come la combinazione di dati sismici, fisica dei minerali e modellazione geodinamica possa risolvere misteri di vecchia data. Integrando questi campi, gli scienziati stanno costruendo un quadro più chiaro dei processi di formazione della Terra.
“L’idea che il mantello profondo possa ancora contenere la memoria chimica delle prime interazioni nucleo-mantello apre nuovi modi per comprendere l’evoluzione unica della Terra”, afferma il dottor Jie Deng, coautore dell’Università di Princeton.
In definitiva, questa ricerca fornisce ulteriori certezze sul motivo per cui la Terra si è evoluta nel pianeta unico e abitabile che è oggi. Il mantello profondo non è solo una curiosità geologica; è un deposito della storia più antica del pianeta, in attesa di essere decifrato.
