Maggio 16, 2022

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Da dove diavolo veniva l’acqua?

Le prove dall’analisi dei campioni lunari indicano che, sebbene la Terra e la Luna si siano formate da un gigantesco impatto, hanno mantenuto per lo più un’abbondanza di elementi volatili primordiali, inclusa l’acqua. Credito: Adam Connell/LLNL foto

L’approvvigionamento idrico della Terra è molto importante per la sua capacità di sostenere la vita, ma da dove viene quell’acqua? Esistevano quando si è formata la Terra o sono stati consegnati in seguito da meteoriti o comete dallo spazio?

La fonte dell’acqua terrestre è stata a lungo oggetto di dibattito e gli scienziati del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) pensano di avere la risposta e l’hanno trovata osservando le rocce lunari.

Dal momento che il sistema Terra-Luna si è formato molto presto dall’influenza di due grandi corpi La storia del sistema solareLa loro storia è strettamente correlata. E poiché la Luna manca della tettonica a placche e delle condizioni atmosferiche, processi che tendono a cancellare o oscurare le prove sulla Terra, la Luna è in realtà un ottimo posto per cercare indizi sulla storia dell’acqua della Terra.

Sebbene quasi il 70 per cento della superficie terrestre sia ricoperta d’acqua, il pianeta in generale è un luogo relativamente arido rispetto a molti altri corpi del sistema solare. La luna è più secca. La saggezza convenzionale era che la mancanza di specie volatili (come l’acqua) sulla Terra – in particolare la Luna – fosse dovuta a un effetto così violento che gli elementi volatili si erano esauriti.

Ma osservando la composizione isotopica delle rocce lunari, il team ha scoperto che gli oggetti coinvolti nell’impatto che ha plasmato il sistema Terra-Luna avevano livelli molto bassi di elementi volatili prima, piuttosto che a causa della collisione. In particolare, il team ha utilizzato la quantità relativa dell’isotopo volatile e radioattivo rubidio-87 (87Rb), che è calcolato dall’isotopo figlia stronzio-87 (87Sr), per determinare il budget Rb nel sistema Terra-Luna quando si è formato. La squadra l’ha trovato perché 87Sr, un proxy per il budget fluttuante a lungo termine della luna, era molto basso e gli oggetti che si sono scontrati devono essere stati asciutti all’inizio, e da allora non si sarebbe potuto aggiungere molto.

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“La Terra o è nata con l’acqua che avevamo, oppure siamo stati colpiti da qualcosa che era essenzialmente puro H2Oh con non molto dentro. Questo lavoro elimina meteoriti o asteroidi come potenziali fonti d’acqua sulla Terra e punta fortemente verso l’opzione “nato con esso”, ha affermato il chimico cosmico Greg Brenica, coautore dell’articolo.

Oltre a restringere in modo significativo la potenziale fonte di acqua terrestre, questo lavoro rivela inoltre che i grandi oggetti che si sono scontrati devono provenire dal sistema solare interno e l’evento non potrebbe essersi verificato 4,45 miliardi di anni fa, il che riduce notevolmente la formazione. Finestra della luna.

Secondo Lars Burg, l’autore principale dello studio: “C’erano solo pochi tipi di materiale che potevano combinarsi per formare la Terra e la Luna, e non era strano: è probabile che entrambi fossero solo grandi corpi che si sono formati all’incirca nello stesso regione che si è schiantata l’una contro l’altra dopo più di un anno, un po’ 100 milioni di anni dopo la formazione del sistema solare… ma siamo fortunati che abbiano fatto proprio questo.

Riferimento: “The Origin of the Volatile Elements in the Earth-Moon System” di Lars E. Burg, Gregory A. Bernica e Thomas S. Kroyer, 14 febbraio 2022 Disponibile qui. Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze.
DOI: 10.1073/pnas.2115726119

La ricerca compare in Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze. Alla ricerca ha contribuito anche Thomas Krueger, uno scienziato dell’LLNL. L’opera è stata finanziata da Nasa e un programma di ricerca e sviluppo orientato al laboratorio.