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L'acqua alimentava i vulcani primordiali: come arrivava in profondità?
Un gruppo internazionale guidato dal geochimico Eric Vandenburg, della Adelaide University, ha individuato in antiche rocce vulcaniche australiane indizi della presenza di acqua nei processi che generavano magma circa 3,1 miliardi di anni fa. Lo studio, pubblicato su Nature Communications, suggerisce che il riciclo dell'acqua tra superficie e interno terrestre fosse già attivo in una fase della storia del pianeta precedente all'affermazione della tettonica moderna.
I campioni provengono dal cratone del Pilbara, nell'Australia occidentale, una regione che conserva alcune delle rocce meglio preservate della Terra primordiale. Formazioni di questa età sono estremamente rare: le loro firme chimiche permettono di ricostruire le condizioni in cui nacquero i magmi. Secondo l'analisi del gruppo, quantità consistenti di acqua avevano raggiunto l'interno terrestre prima di contribuire alla formazione delle rocce studiate.
Nella Terra attuale, il trasporto dell'acqua verso il profondo avviene anche nelle zone di subduzione, dove una placca tettonica scende sotto un'altra e porta con sé acqua verso il mantello. L'acqua favorisce la formazione di magma, che può risalire e alimentare i vulcani. È il meccanismo alla base di molti sistemi vulcanici della Cintura di fuoco del Pacifico, richiamati dai ricercatori nel confronto con le rocce australiane.
Per spiegare il percorso dell'acqua nella Terra più giovane, gli autori propongono invece un processo chiamato dripduction. Nello scenario descritto, l'interno del pianeta era troppo caldo perché le placche si comportassero come quelle attuali. Porzioni dense e ricche d'acqua della crosta esterna, relativamente più fredda, avrebbero iniziato a deformarsi verso il basso, fino a sprofondare nel materiale sottostante.
Durante la discesa, questi frammenti di crosta avrebbero rilasciato acqua nel mantello, favorendo la produzione di magma. Il materiale fuso sarebbe poi risalito fino alla superficie, alimentando eruzioni e raffreddandosi nelle rocce sopravvissute fino al presente. Il modello offre così un percorso fisico per collegare l'acqua superficiale alle tracce geochimiche conservate nei campioni del Pilbara.
La dripduction resta un meccanismo proposto per spiegare i risultati, non un processo direttamente osservato nelle rocce antiche. Ricostruire l'inizio di questi scambi permette di studiare anche la crescita dei continenti e il trasferimento degli ingredienti chimici importanti per la vita. Il lavoro affronta quindi la cronologia della circolazione dei materiali terrestri, oltre all'origine dei magmi analizzati.
Alla ricerca hanno partecipato anche Monash University, Geological Survey of Western Australia, Curtin University, Australian National University, Cardiff University e il centro tedesco GEOMAR Helmholtz per la ricerca oceanica. Il gruppo ha utilizzato l'archivio geologico del Pilbara per indagare come il pianeta sia passato dai processi della Terra primordiale al funzionamento geologico attuale.
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