Alcune rocce antichissime potrebbero contenere i resti della proto-Terra, il pianeta che esisteva prima della formazione della Luna. Lo rivela uno studio pubblicato su Nature Geoscience da un team della Carnegie Institution for Science di Washington, guidato da Da Wang, Nicole X. Nie e Richard W. Carlson.
I ricercatori hanno individuato una firma chimica rara che risale a 4,5 miliardi di anni fa, un periodo in cui la Terra era ancora un corpo in formazione e non aveva ancora subito la collisione con Theia, l’impatto che cambiò per sempre la sua composizione.
Il segreto è nel potassio
Il gruppo ha analizzato il rapporto tra gli isotopi del potassio, in particolare il potassio-40 (40K), all’interno di antiche rocce provenienti da Groenlandia, Canada e Hawaii. I risultati mostrano un deficit medio di circa 65 parti per milione di 40K, un valore più basso rispetto a quello osservato nella maggior parte dei materiali terrestri moderni.
Questa anomalia non può essere spiegata da normali processi geologici e assomiglia invece alle firme chimiche dei meteoriti primitivi. Ciò suggerisce che una parte del mantello terrestre conserva ancora frammenti del pianeta originale, rimasti intatti nonostante miliardi di anni di trasformazioni.
Una caccia nel mantello terrestre
Per rintracciare queste tracce, i geologi hanno sciolto minuscole quantità di roccia in acido, isolando gli isotopi di potassio con spettrometri di massa ad altissima precisione. Queste misurazioni permettono di rilevare differenze infinitesimali nella composizione isotopica, fornendo una sorta di “impronta digitale” del materiale.
Le rocce più promettenti provengono da regioni vulcaniche come le Hawaii, dove la lava porta in superficie porzioni del mantello profondo, una zona che potrebbe ancora custodire parte della struttura chimica della proto-Terra.
Simulazioni e prove
Gli autori hanno simulato come i rapporti isotopici del potassio sarebbero cambiati durante l’impatto con Theia e nei successivi miliardi di anni di evoluzione geologica. I modelli numerici mostrano che un mantello primitivo con deficit di potassio-40 potrebbe sopravvivere in piccole sacche, mescolandosi solo parzialmente con i nuovi materiali.
Il risultato coincide con le misurazioni reali: le rocce con questa firma chimica sembrano appartenere a un dominio mantellare antico, risalente alla Terra pre-lunare.
Cosa cambia nella nostra visione della Terra
Questa scoperta non significa che esista un “pezzo” integro della proto-Terra nascosto sotto i nostri piedi. Indica piuttosto che alcune porzioni profonde del pianeta hanno conservato tracce chimiche dell’epoca originaria, sfuggendo al rimescolamento totale dopo l’impatto.
Secondo Wang e colleghi, si tratterebbe della prima evidenza isotopica diretta di materiale pre-impatto, un risultato che aiuta a capire quanto del pianeta primordiale sia sopravvissuto fino a oggi.
Un fossile planetario invisibile
Il deficit di potassio-40 è una specie di fossile chimico. Non si può vedere, ma si può misurare. Ogni piccola variazione isotopica rappresenta un frammento della storia planetaria, una memoria atomica di quando la Terra era ancora un mondo in costruzione.
Per la geochimica moderna, questa scoperta è un punto di svolta: significa che l’impronta della nascita del pianeta è ancora impressa nella materia più profonda, pronta a raccontarci come tutto è cominciato.
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