Che aspetto aveva la Terra 3,2 miliardi di anni fa? Nuove prove suggeriscono che il pianeta era coperto da un vasto oceano e non aveva alcun continente.
I continenti sono comparsi più tardi, mentre la tettonica a zolle spingeva verso l'alto enormi masse rocciose per infrangere le superfici marine, hanno recentemente riferito gli scienziati.
Hanno trovato indizi su questo antico mondo acquatico conservato in un pezzo di antico fondale marino, ora situato nell'entroterra dell'Australia nord-occidentale.
Circa 4,5 miliardi di anni fa, le collisioni ad alta velocità tra polvere e rocce spaziali formarono l'inizio del nostro pianeta: una sfera gorgogliante e fusa di magma che era profonda migliaia di miglia. La Terra si raffreddò mentre ruotava; alla fine, dopo 1.000-1 milione di anni, il magma di raffreddamento formò i primi cristalli minerali nella crosta terrestre.
Nel frattempo, la prima acqua della Terra potrebbe essere stata trasportata qui da comete ricche di ghiaccio dall'esterno del nostro sistema solare, oppure potrebbe essere arrivata in polvere dalla nuvola di particelle che ha generato il sole e i suoi pianeti in orbita, durante il periodo della formazione della Terra.
Quando la Terra era un caldo oceano di magma, il vapore acqueo e i gas fuggirono nell'atmosfera. "Poi è piovuto dall'atmosfera quando le condizioni sono diventate abbastanza fresche", ha detto l'autore principale dello studio Benjamin Johnson, assistente professore presso il Dipartimento di Scienze geologiche e atmosferiche della Iowa State University.
"Non possiamo davvero dire quale sia la fonte dell'acqua dal nostro lavoro, ma suggeriamo che qualunque sia la fonte, era presente quando l'oceano di magma era ancora in giro", ha detto Johnson a Live Science in una e-mail.
Nel nuovo studio, Johnson e il coautore Boswell Wing, professore associato di scienze geologiche all'Università del Colorado Boulder, si sono rivolti al paesaggio unico di Panorama nell'entroterra australiano. Il suo scenario roccioso conserva un sistema idrotermico risalente a 3,2 miliardi di anni fa "e registra l'intera crosta oceanica dalla superficie fino al motore termico che ha guidato la circolazione", ha detto Johnson.
In quel fondale scosceso erano conservate diverse versioni, o isotopi, di ossigeno; nel tempo, la relazione tra questi isotopi può aiutare gli scienziati a decodificare i cambiamenti nella temperatura dell'oceano antico e nel clima globale.
Tuttavia, gli scienziati hanno scoperto qualcosa di inaspettato attraverso l'analisi di oltre 100 campioni di sedimenti. Hanno scoperto che 3,2 miliardi di anni fa, gli oceani contenevano più ossigeno-18 che ossigeno-16 (quest'ultimo è più comune nell'oceano moderno). I loro modelli al computer hanno mostrato che su scala globale le masse terrestri continentali rilasciano ossigeno-18 dagli oceani. In assenza di continenti, gli oceani trasporterebbero più ossigeno-18. E il rapporto tra questi due isotopi di ossigeno ha suggerito che al momento non c'erano affatto continenti, lo studio ha scoperto.
"Questo valore è diverso dall'oceano moderno in un modo che può essere spiegato più facilmente dalla mancanza di una crosta continentale emergente", ha detto Johnson nell'email.
Altri ricercatori hanno precedentemente proposto l'idea che una volta la Terra fosse coperta dall'oceano, Johnson ha detto. Tuttavia, c'è meno accordo su quanta parte di quella crosta era visibile sul livello del mare. Questa nuova scoperta "fornisce effettivi vincoli geochimici alla presenza di terra sul livello del mare", ha spiegato.
La prospettiva di un antico mondo acquatico della Terra offre anche una nuova prospettiva su un'altra domanda intrigante: dove sono apparse le prime forme di vita del pianeta e come si sono evolute, i ricercatori hanno scritto nello studio.
"Ci sono due campi principali per l'origine della vita: prese d'aria idrotermali e stagni a terra", ha detto Johnson. "Se il nostro lavoro è accurato, significa che il numero di ambienti sulla terra per far emergere ed evolvere la vita era davvero piccolo o assente fino a circa 3,2 miliardi di anni fa".
I risultati sono stati pubblicati online oggi (2 marzo) sulla rivista Nature Geoscience.
Nota dell'editore: il titolo di questo articolo è stato aggiornato il 3 marzo per correggere l'età di una Terra libera dal continente; mentre le prove in questo studio risalgono a più di 3 miliardi di anni fa, la Terra a quel tempo aveva solo 1,5 miliardi di anni, non 3 miliardi di anni.
